Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Бченков Е.И. -> "Законы механики. Курс физики для учащихся физико-математических школ" -> 36

Законы механики. Курс физики для учащихся физико-математических школ - Бченков Е.И.

Бченков Е.И. Законы механики. Курс физики для учащихся физико-математических школ — Н.: ИДМИ, 1999. — 166 c.
ISBN 5-88119-120-Х
Скачать (прямая ссылка): zakonimehaniki1999.djvu
Предыдущая << 1 .. 30 31 32 33 34 35 < 36 > 37 38 39 40 41 42 .. 59 >> Следующая

и тем самым из экспериментальных измерений иайти показатель k, определяющий неизвестное силовое взаимодействие (12).
ОПЫТ РЕЗЕРФОРДА
В 1911 году Э. Резерфорд провел опыт по рассеянию положительно заряженных частиц (а-частиц) при прохождении через тонкие металлические фольги. В результате опыта было установлено, что при рассеянии на малые углы скорость счета обратно пропорциональна углу рассеяния в 4 степени, т.е. 5и°с1/в4, откуда следует, что 2k/(l-k)= -4 и k=2, т.е. сила взаимодействия а-частиц с атомом обратно пропорциональна квадрату расстояния.
При измерении потока частиц рассеивающихся прямо назад выяснилось, что такой поток есть, но составляет он примерно 10 ю от потока падающих на мишень а-частиц. Отражение назад некоторых частиц показывает, что изучаемая сила отталкивает а-частицы, а малость доли частиц, рассеянных назад, позволяет утверждать, что положительный заряд атома сосредоточен в малой области пространства внутри атома. Из измерений
Э. Резерфорда следовало, что размер этой области в атоме составлял примерно 10s поперечника атома. Тем самым было установлено, что в атоме есть маленькое положительное ядро, взаимодействующее с заряженными
(18)
у = Ахр, согласно которому — = рАх^'1, откуда при малых Ах
Ау » p.AjcMAz.
Теперь из (16)- (18) следует
2
(19)
2k (20)
(21)
94
ГЛАВА VII
частицами по закону Кулона. Тщательные эксперименты позволили измерить постоянную а в (24) и установить, что заряд ядра равен порядковому номеру элемента в таблице Менделеева, умноженному на заряд электрона.
Отметим, что при k=2 в формуле (20) поток рассеянных частиц оказывается обратно пропорциональным квадрату кинетической энергии налетающей частицы
8nxf2’ (22) т.е. увеличение кинетической энергии сильно уменьшает эффективность рассеяния.
95
1. Две тяготеющие массы mi и тг движутся так, что расстояние между ними остается постоянным и равным о. Найдите энергию системы.
2. Определите время падения Земли на Солнце, если ее внезапно остановить.
3. Как бы изменилась продолжительность земного года, если бы масса Земли увеличилась и стала равной массе Солнца, а расстояние между ними осталось прежним?
4. Две звезды в результате действия гравитации описывают круговые траектории вокруг центра масс с периодом Т=2 года. Сумма масс звезд равна двум солнечным массам Мо. Найти расстояние между звездами, приняв среднее расстояние от Земли до Солнца равным 150 млн. км и пренебрегая массой Земли по сравнению с массой Солнца.
5 Среднее расстояние от Земли до Солнца 1.5 10® км. Оцените массу Солнца.
6 Определите, во сколько раз масса планеты Марс меньше массы Земли, если известно, что спутник Марса Фобос обращается вокруг него по орбите радиусом 9400 км с периодом 7 ч 39 мин.
ИЗУЧЕНИИ ГИЛ
7. Из следующих приближенных данных установите, как относятся средние плотности Земли и Солнца. Угловой диаметр Солнца, видимый с Земли, составляет 0.5°, длина Г долготы на земной поверхности равна 100 км, 1 год равен 1075 с, ускорение свободного падения на Земле 10 м/с.
8. Спутник Земли массой т движется по круговой орбите, радиус которой равен удвоенному радиусу Земли. Какой импульс нужно мгновенно передать спутнику, чтобы плоскость орбиты повернулась на угол а , а радиус орбиты не изменился? Радиус Земли R.
9. Спутник планеты движется по круговой орбите на высоте h над поверхностью планеты. Его переводят на эллиптическую орбиту с максимальным удалением от планеты Я и минимальным h. На сколько при этом надо изменить скорость спутника и каким станет период обращения спутника по этой новой орбите? Радиус планеты R и масса ее М.
10. Найти минимальное расстояние гтт, на которое может приблизится протон к первоначально покоившемуся протону. Начальная скорость и прицельный параметр р столкновения заданы. В какую сторону изменится это минимальное расстояние при уменьшении р.
11. При облучении кристалла нейтронами обнаружено, что с противоположной поверхности образца вылетают _ аллл атомы элемента, из которого построен кристалл, причем
ллл л* направление вылета этих атомов зависит лишь от ориен-тации кристалла и никак не зависит от направления по-©ОО© ©*¦ тока нейтронов. Попробуйте объяснить явление
97
12. Проанализируйте, какие силы действуют на лыжника, скатывающегося с горки, имеющей форму полусферы. Покажите, что при достижении некоторой скорости лыжник не сможет следовать за кривизной горки и оторвется от ее поверхности. Упростив задачу и пренебрегая трением, определите положение точки отрыва. Как после этого будет двигаться лыжник и как далеко он улетит? Какова будет скорость приземления и как она будет направлена?
Сила веса направлена вертикально. Действием какой силы вы объясните, что при приземлении у лыжника будет определенная горизонтальная скорость?
13. Гантель, составленная из двух шариков с массами пи и т.2 , соединенных невесомым стержнем длиной 21, прислонена к гладкой вертикальной стенке и стоит на гладком горизонтальном полу. После маленького толчка верхней массы гантель начинает падать. При этом нижняя масса упирается в стенки и вначале остается неподвижной. Как вы думаете, останется ли нижнее тело неподвижным вплоть до удара верхнего о пол?
Предыдущая << 1 .. 30 31 32 33 34 35 < 36 > 37 38 39 40 41 42 .. 59 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed