Для тела, обладающего массой m релятивистский импульс p-mv/sqr(1-v^2/c^2) (*) (m-масса тела, v-скорость движения теля, c-скорость света в вакууме) . Полная энергия в состоянии движения (релятивистская энергия тела) E=sqr(p^2c^2+m^2c^4). Собственная энергия тела в состоянии покоя E0=mc^2. Кинетическая энергия тела Ек=Е-Е0. В Вашем условии Ек=Е0, т. е. pc=mc^2.
Из уравнения (*) pc=mc^2 следует, что p=mc, поэтому релятивистский импульс можно переписать как p=γmv, где γ=1/√(1-v^2/c^2) - гамма-фактор Лоренца.
Теперь подставим p=γmv в выражение для полной энергии E=sqrt(p^2c^2+m^2c^4) и собственной энергии тела E0=mc^2:
E = sqrt((γmv)^2c^2+m^2c^4) = sqrt(γ^2m^2v^2c^2+m^2c^4) = mc^2sqrt(γ^2v^2+1)
E0 = mc^2
Кинетическая энергия тела Ek=E-E0:
Ek = mc^2sqrt(γ^2v^2+1) - mc^2
Дано, что Ek=E0, поэтому:
mc^2sqrt(γ^2v^2+1) - mc^2 = mc^2
Отсюда получаем:
sqrt(γ^2v^2+1) = 2
γ^2v^2 + 1 = 4
γ^2v^2 = 3
(1-v^2/c^2)v^2 = 3/γ^2
Решив это уравнение, найдем скорость v и соответственно кинетическую энергию тела Ek.