第70回 午前 問74
光速の 0.8 倍に加速された電子の全エネルギー E と静止エネルギー E0 との比 E/E0 に最も近いのはどれか。
- 10.20
- 20.80
- 31.00
- 41.67
- 53.34
正答: 4
相対論的な全エネルギーと静止エネルギーの比はE/E0=1/√(1−v²/c²)で与えられる。v=0.8cを代入するとE/E0=1/√(1−0.64)=1/√0.36=1/0.6≈1.67となり、選択肢4と一致する。
- 1. × 0.20。1/√(1−0.64)の計算結果と一致しない。
- 2. × 0.80。速度の比v/cの値であり、E/E0の計算値ではない。
- 3. × 1.00。静止時(v=0)の比であり、v=0.8cでの値ではない。
- 4. ○ 1.67。E/E0=1/√(1−0.8²)=1/0.6≈1.67と正しく計算される。
- 5. × 3.34。1.67の2倍の値であり、計算式の結果と一致しない。
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