一道较难的物理题

来源：百度知道 编辑：UC知道 时间：2024/05/12 05:22:47
在原子反应堆中,用石墨做减速剂使快中子变成慢中子.已知碳核的质量是种子质量的12倍,假设中子与碳核的碰撞是弹性的,即碰撞中不损失动能,而且碰撞前碳核是静止的,试求:1.设碰撞前中子的动能为E. ,问经过一次碰撞后,中子的动能损失多大?
2.至少经过多少次碰撞,中子的动能才能少于0.000001E. ?
这道题有一定难度,希望大家能仔细思考一下.

根据动量守恒以及能量守恒，可以算得碰撞一次之后，中子速度方向改变，大小变为原来的11/13
即碰撞一次之后动能变为原来的(11/13)^2。
动能损失为[1-(11/13)^2]*E=0.284E
设碰撞n次之后动能少于(10^-6)E，那么

令(11/13)^2n＝0.000001
n=log0.000001/log(11/13)^2=41.35
取整，所以，经过42次碰撞动能才能少于0.000001E

根据动量与能量守恒定理,得中子反弹速度为原来的11/13,动能损失48/169*E
第二问:(121/169)^x<=0.000001
两边取对数,得x=42