2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Свободный пробег. Все/ни одна/хотя бы одна. ФЛФ, з-ча 43-2
Сообщение25.02.2020, 09:51 
Аватара пользователя


29/11/16
227
Условие английское и ответ:
PNG. писал(а):
43-2. A certain vessel contains $10^{24}$ molecules of a gas for which the mean free path is $l$. For what path length $L$ is there less than a $50$ per cent chance that any of the molecules in the container will go farther than $L$ before it suffers its next collision?
Answer: $l \ln 2N$

Условие русское и решение:
PNG писал(а):
43. 2. Сосуд содержит $10^{24}$ молекул газа, средняя длина свободного пробега одной молекулы равна $l$. Для какой длины пробега $L$ вероятность того, что хоть какая-нибудь из молекул пройдет в сосуде без столкновения путь, превышающий $L$, меньше $50%$?

Мое решение:
Фейнман вывел уравнение вероятности, что частица не испытает столкновение за время $t$ (43.8):
$P(t) = e^{-t/\tau}$,
$\tau$ - среднее время между столкновениями.
Пройдя по выкладкам, можно записать уравнение вероятности, что конкретная молекула не испытает столкновение на расстоянии $L$:
$P(L) = e^{-L/l}$.

Используя формулу:
$P_\text{ни один} + P_\text{хотя бы один} = 1$,
я записываю:
$(1 - e^{-L/l})^{N}$ - вероятность, что ни одна молекула сосуда не пролетит дальше $L$,
$N$ - количество молекул в сосуде.
$1- (1 - e^{-L/l})^{N}$ - вероятность, что хотя бы одна молекула сосуда пролетит дальше $L$.

$1- (1 - e^{-L/l})^{N} = \tfrac{1}{2}$

$1 - e^{-L/l} = 0,5^{1/N}$

$L = - l \ln (1- 0,5^{1/N} )$


Используя верное для больших $N$ тождество $1 - (\tfrac{1}{a})^{1/N} = \tfrac{\ln a}{N} $, получаю:
$L = + l \ln (\tfrac{N}{\ln 2} )$, а не $l \ln (2N)$.
Где ошибка?
В русском решебнике - полный бред.

 Профиль  
                  
 
 Re: Свободный пробег. Все/ни одна/хотя бы одна. ФЛФ, з-ча 43-2
Сообщение26.02.2020, 12:53 


21/10/15
196
У меня столько же в тетрадке (формула), а численно $\approx$$55,6l$

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 2 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group