Снаряд массой 100 кг, летящий с горизонтальной скоростью 110 м / с по платформе из вагонов массой 1,2 тонны песка, попадает в песок. Если скорость платформы до столкновения составляет 72 км / ч, с какой скоростью он движется после столкновения?
Постулаты Бора. В 1911 г. после проведения опытов по рассеянию альфа-частиц на атомах Дж.Резерфорд на основании анализа результатов эксперимента выдвинул и обосновал планетарную модель строения атома. Согласно этой модели атом состоит из тяжелого положительно заряженного ядра очень малых размеров (), вокруг которого по некоторым орбитам движутся электроны. Радиусы этих орбит составляют порядка м. Название "планетарная" у такой модели атома отражает очевидную аналогию атома с Солнечной системой, в которой планеты движутся по некоторым определенным орбитам вокруг массивного притягивающего центра - Солнца. Однако, в отличие от планетарной модели Солнечной системы, планетарная модель атома оказывается внутренне противоречивой с точки зрения классической физики. И это, прежде всего, связано с наличием у электрона заряда. Согласно законам классической электродинамики вращающийся вокруг ядра электрон, как и любая ускоренно движущаяся заряженная частица, будет излучать электромагнитные волны. Спектр такого излучения должен быть непрерывным, то есть содержать электромагнитные волны с любой длиной волны. Уже этот вывод противоречит линейчатости спектров излучения атомов, наблюдаемой на опыте. Кроме того, непрерывное излучение уменьшает энергию электрона. Поэтому, за счет излучения радиус орбиты движущегося электрона обязан уменьшаться, и, в конце концов, электрон должен упасть на ядро. Иными словами, планетарная модель атома в классической физике оказывается неустойчивой. В 1913 г. Н.Бор показал, что " " планетарную модель атома можно, вводя в теорию атома идеи квантования и выделяя при этом некоторые орбиты, разрешенные для движения электрона. Очевидно, что в правилах квантования должна фигурировать квантовая постоянная Планка. И так как квант действия имеет размерность момента импульса, то Бор добавляет в теорию условие квантования момента импульса движущегося вокруг ядра электрона. Простейшим атомом является атом водорода, содержащий один единственный электрон, движущийся по замкнутой орбите в кулоновском поле ядра. В первом приближении ядро атома можно считать неподвижным, а электронные орбиты - круговыми орбитами. При этих предположениях Бор сформулировал основные положения теории атома водорода в виде трех постулатов. 1. Электрон в атоме может двигаться только по определенным стационарным орбитам, каждой из которых можно приписать определенный номер . Такое движение соответствует стационарному состоянию атома с неизменной полной энергией . Это означает, что движущийся по стационарной замкнутой орбите электрон, вопреки законам классической электродинамики, не излучает энергии. 2. Разрешенными стационарными орбитами являются только те, для которых угловой момент импульса электрона равен целому кратному величины постоянной Планка . Поэтому для -ой стационарной орбиты выполняется условие квантования
Во всех случаях сравнивается удельная теплоемкость с вещества
№ 1 с (воды) = 1000 Дж/(кг К) с (алюминия) = 920 энергии потребуется для нагревания воды больше
№2 серебро - 250 алюминий - 920
энергия для нагрева алюминия больше, отбирается от воды, охладится больше с алюминиевой ложкой
№3 вода - 1000 песок - 835
песок охлаждаться будет медленнее, меньше тепла отдает - выгоднее
№4 медь - 385 сталь - 460
Q = cm(t₂ - t₁) c больше, тогда разность температур должна быть меньше при одинаковом Q у стали меньше изменится температура, у меди - сильнее
№5 железо - 444 кирпич - 840
Энергия дров идет на нагрев печи, при меньшей удельной теплоемкости, нужно меньше энергии для нагрева железной печи, но она быстрее и отдает тепло при охлаждении, кирпичные печи дольше держат тепло.
№6 свинец - 130 сталь - 460 Энергия удара идет на нагрев куска металла На свинец требуется энергии меньше, значит температура нагрева будет выше.
Постулаты Бора. В 1911 г. после проведения опытов по рассеянию альфа-частиц на атомах Дж.Резерфорд на основании анализа результатов эксперимента выдвинул и обосновал планетарную модель строения атома. Согласно этой модели атом состоит из тяжелого положительно заряженного ядра очень малых размеров (), вокруг которого по некоторым орбитам движутся электроны. Радиусы этих орбит составляют порядка м. Название "планетарная" у такой модели атома отражает очевидную аналогию атома с Солнечной системой, в которой планеты движутся по некоторым определенным орбитам вокруг массивного притягивающего центра - Солнца.
Однако, в отличие от планетарной модели Солнечной системы, планетарная модель атома оказывается внутренне противоречивой с точки зрения классической физики. И это, прежде всего, связано с наличием у электрона заряда.
Согласно законам классической электродинамики вращающийся вокруг ядра электрон, как и любая ускоренно движущаяся заряженная частица, будет излучать электромагнитные волны. Спектр такого излучения должен быть непрерывным, то есть содержать электромагнитные волны с любой длиной волны. Уже этот вывод противоречит линейчатости спектров излучения атомов, наблюдаемой на опыте.
Кроме того, непрерывное излучение уменьшает энергию электрона. Поэтому, за счет излучения радиус орбиты движущегося электрона обязан уменьшаться, и, в конце концов, электрон должен упасть на ядро. Иными словами, планетарная модель атома в классической физике оказывается неустойчивой.
В 1913 г. Н.Бор показал, что " " планетарную модель атома можно, вводя в теорию атома идеи квантования и выделяя при этом некоторые орбиты, разрешенные для движения электрона. Очевидно, что в правилах квантования должна фигурировать квантовая постоянная Планка. И так как квант действия имеет размерность момента импульса, то Бор добавляет в теорию условие квантования момента импульса движущегося вокруг ядра электрона.
Простейшим атомом является атом водорода, содержащий один единственный электрон, движущийся по замкнутой орбите в кулоновском поле ядра. В первом приближении ядро атома можно считать неподвижным, а электронные орбиты - круговыми орбитами.
При этих предположениях Бор сформулировал основные положения теории атома водорода в виде трех постулатов.
1. Электрон в атоме может двигаться только по определенным стационарным орбитам, каждой из которых можно приписать определенный номер . Такое движение соответствует стационарному состоянию атома с неизменной полной энергией . Это означает, что движущийся по стационарной замкнутой орбите электрон, вопреки законам классической электродинамики, не излучает энергии.
2. Разрешенными стационарными орбитами являются только те, для которых угловой момент импульса электрона равен целому кратному величины постоянной Планка . Поэтому для -ой стационарной орбиты выполняется условие квантования
№ 1 с (воды) = 1000 Дж/(кг К)
с (алюминия) = 920
энергии потребуется для нагревания воды больше
№2 серебро - 250
алюминий - 920
энергия для нагрева алюминия больше, отбирается от воды, охладится больше с алюминиевой ложкой
№3 вода - 1000
песок - 835
песок охлаждаться будет медленнее, меньше тепла отдает - выгоднее
№4
медь - 385
сталь - 460
Q = cm(t₂ - t₁)
c больше, тогда разность температур должна быть меньше при одинаковом Q
у стали меньше изменится температура, у меди - сильнее
№5
железо - 444
кирпич - 840
Энергия дров идет на нагрев печи, при меньшей удельной теплоемкости, нужно меньше энергии для нагрева железной печи, но она быстрее и отдает тепло при охлаждении, кирпичные печи дольше держат тепло.
№6
свинец - 130
сталь - 460
Энергия удара идет на нагрев куска металла
На свинец требуется энергии меньше, значит температура нагрева будет выше.