Одним из методов исследования элементарных частиц высоких энергий, нашедших применение в последнее время, является фотоэмульсионный метод. Экспериментальное изучение элементарных частиц фотоэмульсионным методом производится по их следам, оставленным в стопке пластин с толстослойной "ядерной" фотоэмульсией, облученных на синхрофазотронах или в космическом пространстве [l]. Ядерная толстослойная фотоэмульсия - это суспензия светочувствительных зерен бромистого серебра в растворе желатина со значительно большей концентрацией (до 84 %) и в несколько раз меньших размеров зерен, чем в обычной фотоэмульсии. Размер зерен бромистого серебра от 0,2 до 0,4мкм. Заряженные частицы, проходя через ядерную фотоэмульсию, воздействуют на зерна бромистого серебра таким образом, что после проявления они образуют ряд черных зерен коллоидного серебра вдоль траектории частиц. Чем выше чувствительность фотоэмульсии и больше ионизация, создаваемая частицей, тем плотнее зерна следа частиц. Благодаря большой тормозной ядерные фотоэмульсии имеют возможность зафиксировать следы частиц с очень большой энергией на сравнительно небольшой пластинке. Это обстоятельство черезвычайно важно для изучения космических лучей и частиц высокой энергии, получаемых на современных ускорителях. Современные ядерные фотоэмульсии позволяют регистрировать следы частиц с энергией порядка 1010 - 1015эв. Так как ядерная эмульсия представляет собой силовое поле, как и любая другая среда, то элементарная частица, попадая в слой фотоэмульсии, подвергается воздействию ядерных сил. Действие ядерных сил на элементарную частицу подчиняется закону Кулона образуя, таким образом, кулоновское взаимодействие электронных зарядов зерен эмульсии элементарной частицы. Распределение зерен бромистого серебра в объеме фотоэмульсии случайно, поэтому элементарная частица с большой энергией, попадая в слой фотоэмульсии благодаря кулоновскому взаимодействию будет двигаться не прямолинейно, а испытывать многократные отклонения от прямолинейности. Эти отклонения не регулярны, носят случайный характер и называются многократным рассеянием. Чем меньше энергия частицы, при всех прочих равных условиях, тем больше многократное рассеяние. Чем больше энергия частицы, тем больше длина пробега и расстояние между отдельными экспонированными зернами или группами зерен и тем меньше величина отклонения траектории движения частиц от прямолинейности и степень почернения зерен фотоэмульсии
Задача №1. Запишем условие. Масса плиты равна m = 40,5 кг; плотность мрамора находим в таблице задачника; "ро"1 = 2700кг/м куб: Плотность воды "ро"2 = 1000 кг/м куб. Определить сил у F - ?Решение. Находим силу тяжести, действующую на плиту. Она равна произведению ускорения свободного падения (g = 9,8 м/с кв, округляем до 10м/с кв) на массу плиты. Получим: Fт = gm; Fт = 10м/с кв*40,5 кг = 405 Н. . Теперь, зная массу плиты и плотность мрамора, находим объем плиты. Он равен отношению массы к плотности V = m/"ро"1; V = 40,5 кг/2700 кг/м куб = 0,015 м куб. На плиту действует архимедова сила. Она равнаF(Aрх) = "ро"2gV. То есть, произведению плотности воды на ускорение свободного падения и объем плиты, "двойка" - это индекс плотности, а не коэффициент. F(арх) = 1000 кг/м куб *10м/с кв*0,015 м куб = 150 Н. Сила тяжести направлена вниз, а архимедова сила - вверх. Чтобы удержать плиту, необходимо приложить силу, равную разности этих сил: F = Fт - F(арх) ; F = 405Н - 150Н = 255 Н. ответ: плиту нужно поддерживать, чтобы не упала на дно, с силой 255 Н. Задача №2. Запишем условие. m = 80г = 0,08 кг; Находим в таблице плотность пробкового дерева "ро"1 = 200 кг/м куб; Плотность воды и ускорение силы тяжести мы уже находили: "ро"2 = 1000 кг/м куб и g = 10 Н/кг. (так удобнее записать, но это те же м/с кв! ) Действия похожие. Сила тяжести Fт = gm; F = 10Н/кг*0,08 кг = 0,8 Н; Объем куска дерева: V = m /"ро"2; V =0,08 кг/ 200 кг/м куб = 0,0004 м куб; Архимедова сила F(арх) = "ро"2*gV F(арх) = 200 кг/м куб *10Н/кг*0,0004 м куб = 4 Н; Так как архимедова сила больше силы тяжести, то кусок пробкового дерева при погружении его воду, будет всплывать. И, чтобы удержать его под водой, необходимо приложить силу, равную разности между архимедовой силой (4 Н) и силой тяжести (0,8 Н) . Теперь мы уже будем не поддерживать кусок дерева, а давить на него сверху. Чтобы не всплывал. А сила равна F = F(арх) - Fт; F= 4Н - 0,8Н = 3,2Н. "Питерки" Вам!
1500/112.5=13.3 м/с