1611143573-8e94d034ccd828efcd3c13ed070577fb (825037), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Движущаяся частица претерпевает упругое столкновение с покоящейся частицей такой же массы. Доказать, что после столкновения, если оно не было лобовым, частицы разлетятся под прямым углом друг к другу. Как будут двигаться частицы после лобового столкновения? 207. Найти изменение кинетической энергии ЬК и импульса йр тела, движущегося со скоростью о, при упругом ударе его о стенку, движущуюся в том же направлении равномерно со скоростью и о. При каком соотношении между скоростью тела о и скоростью стенки и ударившееся о нее тело остановится? 43 208. Ядра дейтерия Р и трития Т могут всгупать в реакцию Р+Т вЂ” «-Не'+и+17,6 МэВ, в результате которой образуются нейтроны п и а-частицы, т.
е. ядра гелия Не'. При каждой реакции выделяется энергия 17,6 МэВ. Определить, какую энергию уносит нейтрон и какую а-частица. Кинетические энергии, которыми обладали частицы до реакции, пренебрежимо малы. (Дейтерий — изотоп водорода с атомным весом 2, тритий — изотоп водорода с атомным весом 3, Не' — гелий с атомным весом 4). 209. Ядра дейтерия Р могут вступать друг с другом в реакцию, в результате которой образуется протон и ядро трития Т. Каждый протон уносит кинетическую энергию 3 МэВ. Какую кинетическую энергию уносит ядро атома трития и каков общий энергетический выход реакции? Кинетические энергии, которыми обладали частицы до реакции, пре не бр еж имо и алы. 210.
Ядра дейтерия могут вступать также в реакцию Р+Р-~Не'+и+3,25 МэВ. Какую энергию уносит нейтрон н какую ядро гелия Не" с атомным весом 3? Кинетические энергии, которыми обладали частицы до реакции, пренебрежимо малы. 211. В реакции Не'+ Р— «-Не'+ р получаются протоны с энергией 14,6 МэВ. Какую энергию уносит ядро гелия (Не') и какой общий энергетический выход реакции? Кинетические энерпш, которыми обладали частицы до реакции, пренебрежимо малы. 2!2. При бомбардировке гелия и-частицами с энергией 1 МэВ найдено, что налетающая частица отклонилась на 60' по отношению к первоначальному направлению полета. Считая удар упругим, определить ее энергию и энергию ядра отдачи. 213.
Определить долю энергии, теряемую частицей массы т, при упругом столкновении ее с неподвижной частицей массы «п„если после столкновения частица продолжает двигаться в прежнем (когда т,)гп,) или прямо противоположном (когда т,(т«) направлениях. Показать, что доля теряемой энергии не зависит от того, какая частица движется, а какая покоится.
При каком соотношении масс и,'и, 44 потеря энергии максимальна? Используя полученные результаты, объяснить, почему в ядерных реакторах для замедления нейтронов используется рассеяние их на ядрах легких (дейтерий, углерод), а не тяжелых атомов. 214. Определить долю энергии а, теряемую протоном при упругом рассеянии под углом 180' на протоне, дейтроне, ядре гелия и ядре углерода. 215. Каков максимальный угол 0 рассеяния я-частицы и дейтрона при упругом рассеянии на водороде? 216. Альфа-частица, летящая со скоростью О„испытывает упругое столкновение с неподвижным ядром и летит под углом 90' к первоначальному направлению движения.
При каком соотношении масс и-частицы лг и ядра М это возмомсно? Определить скорость сс-частицы О и ядра У после столкновения. Определить также угол д между направлением скорости вылетающего ядра и первоначальным направлением движения и-частицы. 217. Протон, летящий горизонтально со скоростью У, сталкивается с невозбужденным неподвижным атомом массы М, госле чего он отскакивает и летит в прямо противоположном направлении с половинной скоростью У(2, а атом переходит в возбужденное состояние, т. е.
в состояние с более высокой внутренней энергией. Определить скорость атома и после столкновения и энергию Е, которая пошла на возбуждение атома. Для каких невозбужденных атомов описанный ПРОЦЕСС НЕВОЗМОЖЕН? 218. Атомное ядро с массой т и кинетической энергией Е сталкивается с другим ядром, которое до столкновения покоилось.
Происходит ядерная реакция, в результате которой Образуются две частипы с массами т, и т„причем на реакцию затрачивается энергия Я. Прн каких условиях скорости образовавшихся частиц будут направлены вдоль или против скорости падающей частицы? 2!О. Первая искусственная ядерная реакция Ь(1 '+ Не'= О" +р наблюдалась Резерфордом в 1919 г. Она идет с поглощением энергии Е=1,13 Мзв. Какую минимальную энергию Е, надо сообщить в лабораторной системе я-частице (т.
е. ядру атома гелия), чтобы при бомбардировке неподвижной мишени из Ь(ы указанная реакция могла пойти? 220. Ядерная реакция 1.1'+р-+Ве'+п (литий неподвижен) имеет горог Е„ = 1,88 МэВ, т. е, может идти только тогда, когда энергия йротона равна или превосходит вели- 45 чину Е„. При каких энергиях бомбардирующих протонов Е нейтроны в такой реакции могут лететь назад от литиевой мишени? 221.
При столкновении протонов высоких энергией могут образовываться антипротоны р согласно реакции р+ р-р+ р+ р+ р. Какой минимальной (пороговой) кинетической энергией должен обладать протон, чтобы при столкновении с покоящимся протоном была возможна такая реакция? 222. Какой минимальной кинетической энергией должен обладать протон, чтобы при столкновении с покоящимся нейтроном была возможна реакция р+п — р+п-( Л+ Л? Массы покоя частиц, участвуюших в реакции: т,=!836т„ т„=!838т„тд=тхб — — 2183т,. Различием масс протона и нейтрона можно пренебречь. 223. Тело массы т, ударяется неупруго о тело массы и,. Найти долю д потерянной при этом кинетической энергии, если тело т, было до удара в покое.
224. Лифт опускается с постоянной скоростью. Каково будет натяжение троса, на котором висит кабина, в момент внезапной полной остановки барабана, с которого сматывается трос? Как будет изменяться натяжение троса после происшедшей задержки? 225. Подсчитать максимальную силу Т натяжения каната и его удлинение (см. предыдушую задачу), если коэффициент упругости каната для той его длины, при которой произошла остановка барабана, равен 1 тс)см. Масса лифта 3 т, его скорость 10 м)с. 226.
На нити длиной 1 подвешен груз массы и. Определить, на какую минимальную высоту надо поднять груз т, чтобы он, падая, разорвал нить, если минимальный покояшийся груз М, разрывающий нить, растягивает ее перед разрывом на 1%. Считать, что сила, с которой нить действует на груз, пропорциональна растяжению нити вплоть до ее разрыва. 227. Баллистический маятник — это маятник, употребляющийся для определения скорости снаряда. Принцип его действия заключается в том, что снаряд, скорость которого следует измерить, ударяется в тело маятника (рнс.
54). Если известны условия удара и массы снаряда и маятника, то по углу отклонения маятника а можно вычислить скорость о снаряда до удара. Показать, как это сделать для следующих различных случаев: 1) снаряд после удара застревает в маятнике; 2) снаряд отскакивает после удара со скоростью о' назад; 3) снаряд падает вниз, потеряв свою скорость.
Масса маятника Л4 кг и масса снаряда т кг известны; маятник можно рассматривать как математический длины 1. Рис. 55. Рис. 54. 228. Механическая система, показанная на рис. 85, находится в положении равновесия в поле силы тяжести. Расстояние между осями блоков равно 1, а отношение масс грузов равно т,1ти='г' 2. Размерами н массами блоков и трением можно пренебречь. Нить следует считать невесомой и нерастяжимой. Среднему грузу толчком сообщают скорость, направленную вниз, после чего он опускается, а затем начинает подниматься вверх.
Какую скорость следует сообщить среднему грузу, чтобы при последующем движении он мог подняться до высоты уровня осей блоков? На сколько в результате толчка должен опуститься средний груз? 229. Два маятника в виде шариков разных масс тл и т, свободно подвешены на нитях разной длины 1, и 1, так, что шарики соприкасаются. Первый маятник отводят в плоскости нитей па угол а от первоначального положения и отпускают. Происходит центральный удар шариков.
На какие углы а, и а, относительно отвесной линии отклонятся маятники после удара (углы считать малыми, удар считать упругим)? 280. С гладкой наклонной плоскости, составляющей угол 45 с горизонтом, соскальзывает с высоты Ь небольшое тело. Как будет двигаться тело, если оно в конце наклонной плоскости встречает 1) вполне упругую горизонтальную плоскость, 2) горизонтальную плоскость неупругую, но гладкую? 231. Нв наклонной плоскости стоит ящик с песком; коэффициент трения ящика Й о плоскость равен тангенсу угла сс наклона плоскости.
В ящик вертикально падает некоторое тело и остается в нем. Будет ли двигаться ящик после падения в него тела? 232. От поезда, идущего с постоянной скоростью, отрывается последний вагон, который проходит путь 1 н останавливается. На каком расстоянии от вагона в момент его остановки будет находиться поезд, если тяга паровоза постоянна, а трение каждой части поезда не зависит от скорости и пропорционально ее весу? 233. Лодка к~ассы М с находящимся в ней человеком массы пт неподвижно стоит на спокойной воде. Человек начинает идти вдоль по лодке со скоростью и относительно лодки.
С какой скоростью ев будет двигаться человек относительно воды? С какой скоростью кз будет при этом двигаться лодка относительно воды? Сопротивление воды движению лодки не учитывать '). 234. Пусть человек прошел вдоль по лодке, описанной в предыдущей задаче, путь 1. Каковы будут при этом смещения лодки 5, и человека 5, относительно воды? 233. Пусть человек, находящийся в лодке (см.
задачи 233 и 234), начинает бежать вдоль по лодке с ускорением а относительно лодки. С какими ускорениями а, и а, будут при этом двигаться, соответственно, человек и лодка относительно воды? С какой силой Р' бегущий человек будет действовать на лодку в горизонтальном направлении? 238. На противоположных концах лодки, описанной в задаче 233, стоят два человека одинаковой массы тп и перебрасываются мячом массы сттп.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
