Мальчик массой 55 кг, бегущий со скоростью 4,4 м/с, догоняет тележку массой 59 кг, движущуюся со скоростью 2,7 м/с, и вскакивет на неё. Определи скорость тележки в тот момент, когда мальчик вскочил на неё. ответ (округли до сотых): м/с.

Втавить пропускиВы уже знакомы со многими 
физическими
величинами, которые
применяются в 
• • • • • • • • (динамике)
. Это, например, мера гравитационных и
инертных свойств тела – 
• • • • • (масса)
, мера действия одного тела на другое
в отношении возникновения ускорения – 
• • • •(сила)
, мера действия одного
тела на другое в отношении совершаемого перемещения – 
• • • • • • (?)
.
Динамика – это 
• • • • • •(раздел)
физики, изучающий причины движения тел,
ставящий целью предсказать 
• • • • • • • •(характер)
движения, если известны
действующие на тело силы и его начальные 
• • • • • • •(значения)
: координаты
и 
• • • • • •(величину ?)
скорости. Поскольку движение тел выглядит по-разному
с точек зрения различных 
• • • • • • • • • • • • (систем отсчета)
, необходимо выбрать
такую 
• • • • • • •(систему)
отсчёта, в которой законы динамики будут верны.
Развитие физики показало, что 
• • • • • • • • • •(существуют)
так называемые

• • • • • • • • • • • •(инерциональные)
системы отсчёта, в которых любое тело, на которое
не действуют другие тела, будет вечно 
• • • • • • • • •(сохранять)
свою скорость.
Это утверждение называется 
• • • • • •(первым)
законом Ньютона и означает,
что при 
• • • • • • • • • • (уравновешивании, компесации)
сил движение тела будет зависеть только
от его начальных условий – координат и вектора 
• • • • • • • •(скорости)
.
Инерциальные системы отсчёта лишь 
• • • • • • • •(справедливы )
при рассмотрении
свободных тел, а далее 
• • • • • • • • • • • (?)
для любых тел. Именно в
инерциальных СО будут справедливы основные 
• • • • • •(законы)
динамики.

Дано:

¹⁶₈O - Кислород

⁴₂He - Гелий

mΔ(⁴₂He) = 0,002604 а.е.м.

mΔ(¹⁶₈O) = -0,005085 а.е.м.

c² = 931,5 МэВ/а.е.м.

Найти:

Eсв.(4α) - ?

1) Запишем сначала уравнение реакций необходимую для разделений ядра ¹⁶₈O на 4 одинаковые частицы:

¹⁶₈O → ⁴₂He + ⁴₂He + ⁴₂He + ⁴₂He ⇒ ¹⁶₈O → 4⁴₂He

2) В этом случаем минимальная энергия на деление равна:

Eсв.(4α) = Eсв.(¹⁶₈O) - 4Eсв.(⁴₂He)

3) Энергий связи мы определим по их формулах:

Eсв.(¹⁶₈O) = Δmc² = (Z×m(прот.) + N×m(нейт.) - mΔ(¹⁶₈O))с² = (Z×m(прот.) + (A-Z)×m(нейт.) - mΔ(¹⁶₈O))c² - энергия связи кислорода

Eсв.(⁴₂He) = Δmc² = (Z×m(прот.) + N×m(нейт.) - mΔ(⁴₂He))с² = (Z×m(прот.) + (A-Z)×m(нейт.) - mΔ(⁴₂He))c² - энергия связи гелия

4) Теперь подставим формулы из ( 3) ) во ( 2) ) с учетом значений Z и A для обоих ядер:

Eсв.(4α) = (Z×m(прот.) + (A-Z)×m(нейт.) - mΔ(¹⁶₈O))c² - 4(Z×m(прот.) + (A-Z)×m(нейт.) - mΔ(⁴₂He))c² = (8m(прот.) + (16-8)×m(нейт.) - mΔ(¹⁶₈O))c² - 4(2×m(прот.) + (4-2)×m(нейт.) - mΔ(⁴₂He))c² = (8m(прот.) + 8m(нейт.) - mΔ(¹⁶₈O))c² - 4(2m(прот.) + 2m(нейт.) - mΔ(⁴₂He))c² = (8m(прот.) + 8m(нейт.) - mΔ(¹⁶₈O))c² - (8m(прот.) + 8m(нейт.) - 4mΔ(⁴₂He))c² = (8m(прот.) + 8m(нейт.) - mΔ(¹⁶₈O) - 8m(прот.) - 8m(нейт.) + 4mΔ(⁴₂He))c² = (-mΔ(¹⁶₈O) + 4mΔ(⁴₂He))c² ⇒ Eсв.(4α) = (-mΔ(¹⁶₈O) + 4mΔ(⁴₂He))c²

5) Далее мы решаем его нахождение:

Eсв.(4α) = (-(-0,005085 а.е.м.) + 4×0,002604 а.е.м.)×931,5 МэВ/а.е.м. = (0,005085 а.е.м. + 0,010416 а.е.м.)×931,5 МэВ/а.е.м. = 0,015501 а.е.м. × 931,5 МэВ/а.е.м. ≈ 14,439 МэВ ≈ 14,4 МэВ

ответ: надо приложить энергию Е большую или равную энергию связи Eсв.(4а), тоесть E>=Eсв.(4а) = 14,4 МэВ