Uczeń, jak każdy człowiek, chce umieć coś zrobić samodzielnie Spisy zadań Rozwiązane zadania z fizyki szkolnej - gimnazjum i szkoły ponadgimnazjalne (licea i technika) 21. Zderzenie protonów

Zadanie

Poruszający się w próżni z bardzo daleka proton "A" zbliżył się do początkowo spoczywającego (w próżni) protonu "B" na minimalną odległość równą d. W wyniku tego zderzenia proton "B" oddalił się bardzo daleko.

Jak była początkowa prędkość protonu "A"?

ATOM,       Mechanika,      OPTYKA,      grawitacja,    Elektrostatyka,      Magnetyzm,    Prąd elektryczny,       Energia,    Szybkość ruchu,    Kinematyka,         RUCH PO OKRĘGU,    Dynamika,       Elektromagnetyzm,     Rzuty,    


"Gdy przyjmujemy hipotezę, że substancja składa się z atomów, nie możemy uniknąć wniosku, że także elektryczność, zarówno dodatnia jak i ujemna jest podzielona na elementarne części, które zachowują się jak atomy elektryczności."
Hermann Helmholtz

343. Kinematyka - spis

Zderzenia ciał zachodzą nie tylko wtedy, gdy ciała zetkną się ze sobą.
W przypadku cząstek możliwe jest zderzenie, gdy cząstki nie dotykają do siebie.

Przykład obliczania przyspieszenia ruchu

Zadanie

Poruszający się w próżni z bardzo daleka proton "A" zbliżył się do początkowo spoczywającego (w próżni) protonu "B" na minimalną odległość równą d. W wyniku tego zderzenia proton "B" oddalił się bardzo daleko.

Obliczyć:

a)
energię kinetyczną jaką musi posiadać proton "A" znajdując się bardzo daleko od protonu "B", aby mogło dojść do takiego zderzenia;
(w chwili zderzenia protony maja energię potencjalną i kinetyczną, w nieskończoności energię kinetyczną ma jeden proton, energia potencjalna jest równa zero)

b)
prędkość protonu "A" w tej samej chwili;

c) pęd protonu "A" bardzo daleko od protonu "B";

d) energię potencjalną w chwili najmniejszej odległości zbliżenia protonów;

e) siłę wzajemnego oddziaływania protonów w chwili "zderzenia";

f) napięcie potrzebne do rozpędzenia protonu "A".

1. Określić przyjęte w rozwiązaniu założenia.

2. Określić występujące w zadaniu i rozwiązaniu wielkości i ich jednostki.

3. Wyprowadzić odpowiednie zależności wykorzystujące dane z zadania i stałe wielkości fizyczne.

4. Podać prawa wykorzystywane w rozwiązaniu w postaci zależności i krótkiego opisu słownego.

5. Wskazać zastosowanie wymienionych praw w konkretnych etapach rozwiązania.

6. Obliczyć wartości liczbowe następujących wielkości:

a) prędkość początkową v protonu "A"

b) energię początkową E protonu "A";

c) pęd początkowy p protonu "A";

d) siłę wzajemnego oddziaływania protonów dla najmniejszej odległości zbliżenia;

e) energię potencjalną najmniejszej odległości zbliżenia protonów;

f) napięcie potrzebne do rozpędzenia protonu "A".

Do obliczeń przyjąć wartość d równą dziesięciu średnicom protonu (ok. 10^-14metrów).

Pozostałe dane są stałymi wielkościami fizycznymi występującymi w podręczniku.
Można je też znaleźć w INTERNECIE.

1.

Korzystamy z zasady zachowania energii mechanicznej.

3.

Korzystamy z zasady zachowania pędu.


































Zadanie
Na ciało o masie m spoczywające na poziomym torze zaczyna w pewnej chwili działać
pozioma niezrównoważona siła o stałej wartości
F. Jaką drogę s przebędzie ciało w ciągu czasu t działania siły?
rozwiązanie zadania



Zadanie
Jaką wartość ma pierwsza prędkość kosmiczna dla planety
rozwiązanie zadania
o rozmiarach Ziemi i masie k razy większej niż masa Ziemi?
rozwiązanie zadania

ATOM,       Mechanika,      OPTYKA,      grawitacja,    Elektrostatyka,      Magnetyzm,    Prąd elektryczny,       Energia,    Szybkość ruchu,    Kinematyka,         RUCH PO OKRĘGU,    Dynamika,       Elektromagnetyzm,     Rzuty,  


 
Obliczymy
natężenie pola grawitacyjnego przy powierzchni Ziemi
na wysokości 1km nad Ziemią i na wysokości 10km nad Ziemią.
Następnie porównamy otrzymane wyniki metodą różnicową i metodą ilorazową
rozwiązanie zadania

POWRÓT DO "MECHANIKA"

21.17-2010.07.14