Cząstka alfa porusza się w jednorodnym... - Zadanie Zadanie 11.10: Z fizyką w przyszłość. Zbiór zadań. Zakres rozszerzony. Część 2 - strona 77
Wybierz przedmiot
Brak innych książek z tego przedmiotu
Cząstka alfa porusza się w jednorodnym... 4.14 gwiazdek na podstawie 7 opinii
  1. Liceum
  2. 2 Klasa
  3. Fizyka

Cząstka alfa porusza się w jednorodnym...

Zadanie 11.8
 Zadanie
Zadanie 11.9
 Zadanie

Zadanie 11.10
 Zadanie

Wypiszmy dane podane w zadaniu:

 

 

 

Z tablic fizycznych odczytujemy, że masa protonu i wartość ładunku elementarnego wynosi:

 

 

 

 

Korzystamy z reguły lewej dłoni:

Thumb 1

 

 

 

Siła Lorentza równoważy siłę dośrodkową. Siłę Lorentza jest siłą magnetyczną działającą na naładowaną cząstkę wyrażona wzorem:

gdzie FL jest siłą Lorentza,  v jest prędkością liniową z jaką porusza się ładunek o wartości q znajdujący się w polu o indukcji magnetycznej B. Zauważmy, że wektor indukcji magnetycznej jest prostopadły do wektora prędkości z jaką porusza się cząstka. Z tego wynika, że:

 

 

 

 

Siłę dośrodkową przedstawiamy za pomocą wzoru:

 

gdzie Fd jest siła dośrodkową działającą na ciało o masie m poruszające się z prędkością v po okręgu o promieniu r. Porównajmy siły i wyznaczmy wartość prędkości z jaką porusza się cząstka:

 

 

 

 

 

Cząstka alfa składa się z dwóch protonów i dwóch neutronów. Przyjmijmy, że masa neutronu jest porównywalna z masą protonu, z tego wynika, że:

   

Neutrony mają ładunek obojętny, dlatego ładunek cząstki alfa jest równy dwóm ładunkom protonu:

 

Z tego wynika, że:

 

 

 

Podstawiamy dane liczbowe do wzoru:

 

 

 

 

Okres obiegu w zależności od prędkości kątowej przedstawiamy za pomocą wzoru:

 

gdzie T jest okresem obiegu, ω jest prędkością kątową. Prędkość kątową w zależności od prędkości liniowej wyrażamy za pomocą wzoru:

 

gdzie ω jest prędkością kątową, v jest prędkością liniowa, r jest promieniem po jakim porusza się ciało. Wówczas okres obiegu ciała będzie miał postać:

 

 

 

 

     

Podstawiamy dane liczbowe do wzoru:

   

   

 

 

 

Wiemy, że jedno okrążenie wykonywane jest w czasie:

 

Wówczas liczba okrążeń, które wykona cząstka alfa w czasie t będzie wynosiła:

 

Podstawiamy dane liczbowe do wzoru:

 

 

 

Energię kinetyczną przedstawiamy za pomocą wzoru:

 

gdzie Ek jest energia kinetyczną ciała o masie m z prędkością v. W naszym przypadku wiemy, że:

 

Wówczas otrzymujemy, że energia kinetyczna ma postać: 

 

 

   

Podstawiamy dane liczbowe do wzoru:

 

 

 

Wiemy, że:

 

Wówczas:

 

DYSKUSJA
opinia do odpowiedzi undefined
Gość

31 marca 2019
Dzięki !
opinia do rozwiązania undefined
Eliza

8 grudnia 2017
dzięki :):)
komentarz do zadania undefined
Anastazja

10 listopada 2017
Dzięki!
klasa:
II liceum
Informacje
Autorzy: Agnieszka Bożek, Katarzyna Nessing, Jadwiga Salach
Wydawnictwo: WSiP
Rok wydania:
ISBN: 9788302148033
Autor rozwiązania
user profile

Nauczyciel

Wiedza
Zobacz także
Ostatnie 7 dni na Odrabiamy w liczbach...
ROZWIĄZALIŚMY1495ZADAŃ
zadania
wiadomości
ODPOWIEDZIELIŚMY NA5706WIADOMOŚCI
NAPISALIŚCIE546KOMENTARZY
komentarze
... i7846razy podziękowaliście
Autorom