В атомной и ядерной физике используется единица массы, называемая атомной единицей массы.
1 а. е. м. = 1,6605655 ⋅ 10–27 кг.
1. Вырази массу в килограммах
(ответ округли до десятых).
4,27565 а. е. м. =
⋅ 10–27 кг.
2. Вырази массу в атомных единицах массы
(ответ округли до десятых).
15,94143 ⋅ 10–27 кг =
а. е. м.
Чему равен дефект массы ядра изотопа, если энергия связи ядра равна ΔE=118,301 МэВ
(ответ дайте с точностью до тысячных).
ответ: Δm =
0.130
а. е. м.
Определи дефект масс изотопа кислорода O824.
Масса ядра изотопа кислорода равна m = 24,02047 а. е. м.
Масса свободного протона равна mp = 1,00728 а. е. м.
Масса свободного нейтрона равна mn = 1,00866 а. е. м.
(ответ запиши с точностью до стотысячных, т. е. пять цифр после запятой).
ответ: Δm =
а. е. м.
Вычислите энергию связи нуклонов в ядре атома изотопа углерода C612.
Масса ядра изотопа углерода равна m = 12 а. е. м.
Масса свободного протона равна mp = 1,00728 а. е. м.
Масса свободного нейтрона равна mn = 1,00866 а. е. м.
(ответ запиши с точностью до десятых).
Вычисли удельную энергию связи ядра изотопа азота N721, если дефект массы ядра иона
Δm= 0,14509 а. е. м.
(ответ запиши с точностью до сотых).
ответ: f =
13.6
МэВ.
Вычисли энергию, выделившуюся при образовании 1 кг атомных ядер фтора F927 из свободных нуклонов.
Масса ядра изотопа фтора равна mя = 27,02676 а. е. м.
Масса свободного протона равна mp = 1,00728 а. е. м.
Масса свободного нейтрона равна mn = 1,00866 а. е. м.
(ответ округли до сотых).
Вычисли, какая энергия потребовалась бы для разделения m = 1 г ядер фтора F929 на составляющие ядро протоны и нейтроны. Рассчитай, сколько килограммов каменного угля потребуется сжечь для получения такой энергии.
Удельная теплота сгорания каменного угля равна q = (33 000 кДж/кг.
Масса ядра изотопа фтора равна mя = 29,04326 а. е. м.
Масса свободного протона равна mp = 1,00728 а. е. м.
Масса свободного нейтрона равна mn = 1,00866 а. е. м.
(Значение энергии округли до сотых, массу угля округли до десятых).
ответ: энергия, необходимая для расщепления фтора, т. е. E =
⋅1011 Дж.
Масса угля my =
т.
Определи, какой из вариантов верный.
Из приведённых ниже частиц изотопами являются
n01,p11,e−10
O816,O817,O818
Be510,B510,B510r
e10,e−10
Определи, чему равны зарядовое и массовое число изотопа C611.
A — число, A=
11
;
Z — число, Z=
6
.Вычислите энергию связи нуклонов в ядре атома изотопа кислорода O824.
Масса ядра изотопа кислорода равна m = 24,02047 а. е. м.
Масса свободного протона равна mp = 1,00728 а. е. м.
Масса свободного нейтрона равна mn = 1,00866 а. е. м.
(ответ запиши с точностью до десятых).
Чему равна масса ядра изотопа кислорода O819, если удельная энергия связи ядра изотопа ΔE = 139,7 MэВ.
Масса свободного протона равна mp = 1,00728 а. е. м.
Масса свободного нейтрона равна mn = 1,00866 а. е. м.
(ответ запиши с точностью до стотысячных, т. е. пять цифр после запятой).
ответ: m =
а. е. м.
Вычислите удельную энергию связи нуклонов в ядре атома изотопа углерода C69.
Масса ядра изотопа углерода равна m = 9,0310367 а. е. м.
Масса свободного протона равна mp = 1,00728 а. е. м.
Масса свободного нейтрона равна mn = 1,00866 а. е.
Вычисли, какая энергия потребовалась бы для разделения m = 1 г ядер углерода C622 на составляющие ядро протоны и нейтроны. Рассчитай, сколько килограммов каменного угля потребуется сжечь для получения такой энергии.
Удельная теплота сгорания каменного угля равна q = (33 000 кДж/кг.
Масса ядра изотопа углерода равна mя = 22,0572 а. е. м.
Масса свободного протона равна mp = 1,00728 а. е. м.
Масса свободного нейтрона равна mn = 1,00866 а. е. м.
(Значение энергии округли до сотых, массу угля округли до десятых
Шаг 1. Мы ввели систему отсчета: 1) выбрали началом отсчета дерево, от которого начинал свое движение пешеход; 2) направили координатную ось вдоль дороги в направлении движения пешехода; 3) включили часы (секундомер) в момент начала движения тел.
Шаг 2. Были определены начальные координаты пешехода (xп0 = 0) и велосипедиста (xв0= 20 м).
Шаг 3. Используя введенную систему отсчета, мы определили значения скоростей движения пешехода (vп = 1 м/с) и велосипедиста (vв = -3 м/с).
Таким образом, первые три шага решения задачи не зависят от того, каким графическим или аналитическим) мы собираемся ее решать. Но уже следующий шаг будет отличаться от того, что мы делали при графическом решения.
Шаг 4 (аналитический). Запишем в аналитическом виде законы движения тел, учитывая известные данные. Поскольку в задаче движутся два тела (пешеход и велосипедист), то мы получаем два закона движения:
xп = 0 + 1 · t, xв = 20 - 3 · t.
Шаг 5 (аналитический). Представим в виде уравнения условие задачи – встречу велосипедиста и пешехода. Встреча двух тел означает, что положения тел в пространстве совпадут в некоторый момент времени t = tвстр, т. е. в этот момент времени совпадут их координаты
Объяснение:
Шаг 6 (аналитический). Запишем вместе полученные в шагах 4 и 5 выражения, присвоив каждому из них свои номер и название.
xп = 0 + 1 · t, (1) (закон движения пешехода)
xв = 20 - 3 · t, (2) (закон движения велосипедиста)
xп = xв. (3) (условие встречи пешехода и велосипедиста)
Шаг 7 (аналитический). Решение уравнений.
Для того чтобы найти значение времени t в интересующий нас момент встречи, воспользуемся условием встречи пешехода и велосипедиста – уравнением (3). Оно предполагает равенство координат двух тел. Подставим в него выражения для xп и xв из уравнений (1) и (2):
0 + 1 · t = 20 - 3 · t
Приведем подобные слагаемые и решим уравнение:
(1+3) · t = 20, t = 20/4 = 5 (с).
Таким образом, мы установили, что встреча пешехода и велосипедиста состоится через 5 с после начала движения.
Теперь определим координату точки, в которой состоится встреча. Для этого подставим полученное значение момента встречи tвстр = 5 с в закон движения пешехода – уравнение (1):
xп = 0 + 1 · tвстр = 0 + 1 · 5 = 5 (м).
Это означает, что в момент встречи координата пешехода будет равна xп = 5. Следовательно, встреча произойдет в 5 м от начала отсчета – дерева, от которого начал движение пешеход.
Ясно, что координату места встречи можно было определить, подставив время tвстр = 5 с и в закон движения велосипедиста – уравнение (2):
xв = 20 - 3 · tвстр = 20 - 3 · 5 = 5 (м).
Естественно, мы получили то же самое значение хвстр, так как координаты пешехода и велосипедиста в момент встречи совпадают.
Итоги
При аналитическом решения задачи «встреча» момент встречи и координата места встречи определяются из равенства координат в законах движения тел, записанных в аналитическом виде