Атом состоит из ядра и вращающихся вокруг него электронов. Размеры ядра в 100 000 раз меньше размеров самого атома, но плотность его очень велика, поскольку масса ядра почти равна массе всего атома. Само ядро состоит из положительно заряженных частиц - протонов и нейтронов, не имеющих электрического заряда. Все они плотно сцеплены друг с другом. Число протонов в ядре определяет, к какому химическому элементу относится данный атом: ядро атома водорода содержит всего один протон, кислорода - 8, урана - 92. В каждом атоме число электронов соответствует числу протонов в ядре. При этом каждый электрон обладает отрицательным зарядом, равным по абсолютной величине заряду протона, так что в целом атом нейтрален. Атомы, имеющие ядра с одинаковым количеством протонов, но различающиеся по числу нейтронов, относятся к разновидностям одного и того же химического элемента, называемым его изотопами. Для того чтобы отличить их друг от друга, к символу элемента приписывают число, равное сумме всех частиц в ядре данного изотопа. Так, уран-238 содержит 92 протона и 146 нейтронов, в уране-235 - тоже 92 протона, но 143 нейтрона. Большинство изотопов нестабильно. Если взять в качестве примера атом урана-238, то в его ядре протоны и нейтроны сцеплены очень слабо. Время от времени из него вырывается компактная группа частиц, состоящих из двух протонов и двух нейтронов. При этом уран-238 превращается в торий-234, в ядре которого содержится 90 протонов и 144 нейтрона. Но и этот изотоп тоже очень нестабилен. Цепочка превращений продолжается до тех пор, пока не образуется атом свинца. При каждом акте распада высвобождается энергия, которая и передается далее в виде излучения. Несколько упрощая ситуацию, можно сказать, что испускание ядром частицы, состоящей из двух протонов и двух нейтронов, - это альфа-излучение, испускание электрона - бета-излучение. Часто нестабильный изотоп оказывается настолько возбужденным, что испускание частицы не приводит к полному снятию возбуждения, тогда он выбрасывает порцию чистой энергии, называемой гамма-излучением. Как и в случае образования рентгеновских лучей (во многом подобных гамма-излучению) , при этом не происходит испускание каких-либо частиц. Время, за которое распадается половина всех атомов данного изотопа в любом радиоактивном источнике, называется периодом его полураспада.
Альфа-излучение, представляет собой поток тяжелых частиц, состоящих из протонов и нейтронов, задерживается, например, листом бумаги и практически не проникнуть через наружный слой кожи, образованный отмершими клетками. Поэтому оно не представляет опасности до тех пор, пока радиоактивные вещества, испускающие альфа-частицы, не попадут внутрь организма через открытую рану, с пищей или вдыхаемым воздухом. Тогда они становятся чрезвычайно опасными.
Бета-излучение обладает большей проникающей оно проходит в ткани организма на 1-2 см.
Проникающая гамма-излучения, которое распространяется со скоростью света, очень велика: его может задержать лишь толстая свинцовая или бетонная плита.
Объяснение:
1. Дано:
m = 600 кг
α = 20°
F - ?
Согласно первому и второму закону Ньютона
( При v = const ( следовательно а = 0 м/с² ) )
F - mgsinα = 0 ( Докажите самостоятельно )
F = 600 * 10 * sin20° ≈ 2050 Н
2. Дано:
m = 10 кг
а = 2,5 м/с²
Р - ?
Согласно второму закону Ньютона
ma = N - mg
Где N - сила реакции опоры
N = m( g + a )
Но P = | N | , При N > 0 Н
Р = m( g + a )
P = 10( 10 + 2,5 ) = 125 Н
3. Дано:
h = 40 м
L = 400 м
μ = 0,05
v - ?
Согласно ЗСЭ
mgh = ( mv² )/2 + Aтр.
mgh = ( mv² )/2 + Fтр.L
mgh = ( mv² )/2 + μNL
Согласно первому и второму закону Ньютона
N - mgcosα = 0 ( Докажите самостоятельно )
Где α - угол наклона наклонной плоскости ( относительно горизонта )
Отсюда
N = mgcosα
mgh = ( mv² )/2 + μmgcosαL
При v << c следовательно m = const
gh = v²/2 + μgcosαL | * 2
2gh = v² + 2μgcosαL
v = √( 2gh - 2μgcosαL )
v = √( 2g( h - μcosαL ) )
Согласно теореме Пифагора и базовым понятием тригонометрии
cosα = √( L² - h² )/L ( Докажите самостоятельно )
Тогда
v = √( 2g( h - ( μL√( L² - h² ) )/L ) )
v = √( 2g( h - μ√( L² - h² ) ) )
v = √( 2 * 10( 40 - 0,05√( 400² - 40² ) ) ) ≈ 20 м/с
4. Дано:
m = 50 кг
R = 4 м
v = 6 м/с
P - ?
Согласно второму закону Ньютона
При прохождении среднего положения равновесия ( низшей точки траектории )
maцс. = mg - N
N = m( aцс. + g )
При aцс. = v²/R
N = m( v²/R + g )
Р = | N | , Т.к. N > 0 Н
Р = m( v²/R + g )
Р = 50( 6²/4 + 10 ) = 950 Н