Исследование свойства осколков деления ядра атома урана. для выполнения первого используют планшет с фотографией № 1 треков продуктов деления ядра атома урана, полученную с фотоэмульсии. на данной фотографии представлена картина треков, оставленных в фотоэмульсии осколками ядра атома урана. распад произошел в точке, помеченной буквой «g». деление произошло в результате захвата ядром атома изотопа урана (235u92) теплового нейтрона. кроме образовавшихся осколков ядер, одним из которых является ядро атома ксенона (140xе54), образовались два нейтрона: левый осколок при движении от места рождения столкнулся с ядром атома фотоэмульсии. ученикам предлагается внимательно рассмотреть особенности треков осколков, найти на фотографии место, где произошел распад ядра и ответить на следующие вопросы: 1. на сколько частей распалось ядро атома урана? 2. можно ли утверждать, что образовавшиеся осколки сразу после рождения двигались в противоположные стороны? 3. можно ли считать, что заряды и скорости осколков примерно одинаковы? 4. можно ли утверждать, что в момент, предшествующий распаду, атом урана покоился? 5. какой путь пролетел левый осколок до столкновения с ядром атома фотоэмульсии? 6. можно ли считать столкновение осколка с ядром атома фотоэмульсии центральным ударом? (центральным называют столкновение, при котором скорости сталкивающихся тел направлены вдоль прямой, соединяющей их центры масс). 7. используя закон сохранения электрического заряда и таблицу менделеева, установите, какой элемент, кроме ксенона, появился в результате деления ядра урана?
ответ:
объяснение:
на основании закона сохранения и превращения энергии составим уравнение:
wк1+wp1=wk2+wp2, где wк1, wp1 -кинетическая и потенциальная энергия шарика, находящегося на высоте h на наклонной плоскости; wк2, wp2 - кинетическая и потенциальная энергия шарика у основания наклонной плоскости.
нулевой уровень потенциальной энергии совместим с основанием наклонной плоскости. тогда
wp1 = mgh+q1*q2/4*pi*e0*h
wk1 = 0
второе слагаемое в выражении для wpl представляет собой потенциальную энергию, обусловленную взаимным расположением зарядов q1 и q2. пусть υ — скорость шарика у основания наклонной плоскости. тогда
wk2=m*v^2/2.
в это время расстояние между , как видно из рисунка, равно h/tgα. поэтому
wp2 = q1*q2*tga/4*pi*e0*h
с учетом этих значений энергии уравнение первое примет вид:
mgh+q1*q2/4*pi*e0*h = m*v^2/2 + q1*q2*tga/4*pi*e0*h
отсюда найдем скорость:
v = √2h+q1*q2*tga/2*pi*m*e0*h(1-tga)