5. Радиоактивность
Все атомные ядра можно разделить на две группы – стабильные и радиоактивные (нестабильные) ядра. Число стабильных изотопов и изотопов, имеющих период полураспада, сравнимый с временем существования Земли, ~ 350. Большинство ядер является нестабильными изотопами. Чтобы радиоактивное вещество удалось обнаружить в природе период полураспада должен быть не намного меньше возраста Земли или оно должно образовываться в результате распада другого радиоактивного вещества или в ядерной реакции. Наряду с α-, β-, γ-радиоактивностью, делением атомных ядер были открыты новые типы радиоактивного распада.
К более редким типам радиоактивного распада относятся
двойной β-распад,
протонная и двухпротонная радиоактивности,
нейтронная радиоактивность,
кластерная радиоактивность.
Во всех видах радиоактивности (кроме гамма-радиоактивности) изменяется состав ядра – число протонов Z, массовое число А или и то и другое.
На характеристики радиоактивного распада оказывают существенное влияние взаимодействия, вызывающие распад. α-распад вызывается сильным взаимодействием. β-распад вызывается слабым взаимодействием, а гамма-распад – электромагнитным.
Существуют различные причины, в силу которых времена жизни нестабильных ядер могут изменяться на несколько порядков.
а) Испускание тяжелых положительно заряженных частиц сильно подавляется потенциальным (кулоновским) барьером.
б) Причиной больших времен жизни радиоактивных ядер может быть малая интенсивность взаимодействия, за счет которого происходит распад.
в) Время жизни радиоактивного ядра сильно зависит от энергии, выделяющейся при распаде. Если эта энергия мала, то время жизни резко возрастает. Особенно
Дано:
s = 10 км = 10000 м
v0 = 0 м/с
t = 5 c
a, v - ?
НЛО находился в покое, а потом стартанул. Значит начальная скорость v0 равна нулю. За 5 секунд объект пролетел 10 км. Можем найти ускорение по формуле:
s = v0*t + at²/2 = 0*t + at²/2 = at²/2
Выражаем ускорение:
s = at²/2
a = 2s/t² = 2*10000/5² = 20000/25 = 4000/5 = 800 м/с²
Теперь возьмём опять ту же формулу, но время t выразим из формулы скорости:
v = v0 + at
at = v - v0
t = (v - v0)/a
s = v0*t + at²/2 = v0*((v - v0)/a) + a*((v - v0)/a)²/2 = (v0*v - v0²)/a + (v² - 2*v*v0 + v0²)/2a = (2*v0*v - 2*v0²)/2a + (v² - 2*v*v0 + v0²)/2a = (v² + 2*v0*v - 2*v*v0 - 2*v0² + v0²)/2a = (v² - v0²)/2a
Получили ещё одну популярную формулу для расстояния через разность квадратов скоростей и удвоенное ускорение. Учитывая то, что начальная скорость равна нулю, получим:
s = (v² - 0²)/2a = v²/2a
Выражаем скорость:
v² = s*2a => v = √(s*2a) = √(10000*2*800) = √(10000*1600) = 100*40 = 4000 м/с
ответ: 800 м/с², 4000 м/с (4 км/с).
m1=15кг, L1=1м, L2=0.5м, L3=1.75м, m2=5кг , найти массу D m3=?
Решение: моменты сил М=F*L, тогда
М1=15*10*1=150Нм, М2=5*10*0.5=25Нм, М3=m3*10*L3 Нм, уравнение равновесия рычага
М1+М2=М3, 150+25=17.5*m3, откуда m3=10кг