Точкове тіло деякої маси, що знаходилось на висоті 0,4м над верхом вертикально розташованої пружини, падає на неї без початкової швидкості. При цьому максимальне миттєве стиснення пружини дорівнює 40 см. Якщо це тіло кинути на пружину з тієї ж висоти, проте з деякою початковою швидкістю, то максимальне миттєве стиснення пружини дорівнюватиме 0,6м. Знайти цю початкову швидкість. Також знайти, з якої висоти над верхом пружини треба відпустити це тіло без початкової швидкості, щоб максимальне миттєве стиснення пружини дорівнювало 0,6м. Вважати, що повна механічна енергія системи зберігається
X=Xo+Vo*t+a*t²/2
и в заданном виде:
X = 2 + 6*t - 1,5*t²
Отсюда сразу видно, что Xo=2 м, Vo=6 м/с, а = - 3 м/с².
Скорость - это первая производная от координаты:
V(t) = X'(t) = 6 - 3*t
Тогда в момент t=3 c
V(3)=6-3*3= - 3 м/с (точка движется в противоположном направлении)
Ускорение - это первая производная от скорости
a (t) = V ' (t) = - 3 м/с² (ускорение было найдено нами и выше)
Найдем координату точки через 3 с:
X(3) = 2 + 6*3 - 1,5*3² = 6,5 м
Тогда средняя путевая скорость:
Vcp = (X-Xo)/t = (6,5-0)/3 ≈ 2,2 м/с
В камере Вильсона треки заряженных частиц становятся видимыми благодаря конденсации перенасыщенного пара на ионах газа, образованных заряженной частицей. На ионах образуются капли жидкости, которые вырастают до размеров достаточных для наблюдения (10-3-10-4 см) и фотографирования при хорошем освещении.
Пузырьковая камера – трековый детектор элементарных заряженных частиц, в котором трек частицы образует цепочка пузырьков пара вдоль траектории её движения. Изобретена А. Глэзером в 1952 г. (Нобелевская премия 1960 г.) .
Принцип действия пузырьковой камеры напоминает принцип действия камеры Вильсона. В последней используется свойство перенасыщенного пара конденсироваться в мельчайшие капельки вдоль траектории заряженных частиц. В пузырьковой камере используется свойство чистой перегретой жидкости вскипать (образовывать пузырьки пара) вдоль пути пролёта заряженной частицы. Перегретая жидкость – это жидкость, нагретая до температуры большей температуры кипения для данных условий.