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在核反应堆中,常用减速剂使中子减速.假设减速剂的原子核质量是中子的k倍,中子与原子的每次碰撞都可以看成是弹性碰撞,设每次

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/21 07:52:37
在核反应堆中,常用减速剂使中子减速.假设减速剂的原子核质量是中子的k倍,中子与原子的每次碰撞都可以看成是弹性碰撞,设每次碰撞前原子核可认为是静止的,求N次碰撞后中子的速率与原速率之比?
设中子质量为m,初始速度为v
根据动量守恒有 mv=mv1+kmv2
因为是弹性碰撞,所以动量守恒 0.5mv^2=0.5mv1^2+0.5kmv2^2
两个方程联立得
v1/v2=(1-k)/2 带入第一个方程得
v1/v=(1-k)/(1+k)
则每次碰撞后速率减为之前的(1-k)/(1+k)倍.N次后为[(1-k)/(1+k)]^N
再问: 式子我会,就是不知道是怎么求出比例的教教我好不啊
再答: 第一个式子得到v=v1+kv2 (就是把m消掉) 然后把这个带入第二个式子,同时把第二个式子得0.5m部分消掉 得到 (v1+kv2)^2=v1^2+kv2^2 左边展开,把v1^2消掉,V1和V2分别挪到等式两边,就得到比例了,也就是上面第三个式子 然后v2=2v1/(1-k)带入第一个式子 v=v1+2kv1/(1-k) 还是v一边,V1一边,一除就得比例了。
再问: 把v1^2消掉,怎么让V1和V2分别挪到等式两边啊KV2^2+2V1V2=V2^2,这样然后呢
再答: 两边同除V2 KV2+2V1=V2 即 (1-K)V2=2V1 即 V1/V2=(1-K)/2