Номер 3, страница 189 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Громцева

Авторы: Громцева О. И.
Тип: Сборник задач
Издательство: Экзамен
Год издания: 2018 - 2025
Цвет обложки: белый
ISBN: 978-5-377-12875-5
Популярные ГДЗ в 10 классе
14.10. Энергия связи нуклонов в ядре. 14. Квантовая физика - номер 3, страница 189.
№3 (с. 189)
Решение. №3 (с. 189)

Решение 2. №3 (с. 189)
Дано:
Ядро лития: $^6_3\text{Li}$
Масса протона: $m_p = 1.0073 \text{ а.е.м.}$
Масса нейтрона: $m_n = 1.0087 \text{ а.е.м.}$
Масса ядра лития: $m_я = 6.0151 \text{ а.е.м.}$
Атомная единица массы: $1 \text{ а.е.м.} = 1.66 \cdot 10^{-27} \text{ кг}$
Скорость света в вакууме: $c = 3 \cdot 10^8 \text{ м/с}$
Перевод данных в систему СИ:
$m_p = 1.0073 \cdot 1.66 \cdot 10^{-27} \text{ кг} \approx 1.6721 \cdot 10^{-27} \text{ кг}$
$m_n = 1.0087 \cdot 1.66 \cdot 10^{-27} \text{ кг} \approx 1.6744 \cdot 10^{-27} \text{ кг}$
$m_я = 6.0151 \cdot 1.66 \cdot 10^{-27} \text{ кг} \approx 9.9851 \cdot 10^{-27} \text{ кг}$
Найти:
$E_{\text{св}}$ - энергия связи ядра лития.
Решение:
Энергия связи ядра — это энергия, которая выделяется при образовании ядра из отдельных нуклонов (протонов и нейтронов). Она определяется по формуле Эйнштейна для связи массы и энергии:
$E_{\text{св}} = \Delta m \cdot c^2$
Здесь $\Delta m$ — дефект масс, а $c$ — скорость света в вакууме. Дефект масс представляет собой разность между суммарной массой всех нуклонов, входящих в состав ядра, и реальной массой самого ядра.
1. Определим состав ядра лития $^6_3\text{Li}$.
Нижний индекс (зарядовое число) $Z$ указывает на количество протонов в ядре: $Z=3$.
Верхний индекс (массовое число) $A$ указывает на общее количество нуклонов (протонов и нейтронов) в ядре: $A=6$.
Количество нейтронов $N$ можно найти как разность массового и зарядового чисел: $N = A - Z = 6 - 3 = 3$.
Следовательно, ядро лития-6 состоит из 3 протонов и 3 нейтронов.
2. Рассчитаем суммарную массу нуклонов, из которых состоит ядро, в атомных единицах массы (а.е.м.). Этот способ позволяет избежать погрешностей преждевременного округления.
$m_{\text{нуклонов}} = Z \cdot m_p + N \cdot m_n$
$m_{\text{нуклонов}} = 3 \cdot 1.0073 \text{ а.е.м.} + 3 \cdot 1.0087 \text{ а.е.м.} = 3.0219 \text{ а.е.м.} + 3.0261 \text{ а.е.м.} = 6.0480 \text{ а.е.м.}$
3. Вычислим дефект масс $\Delta m$.
$\Delta m = m_{\text{нуклонов}} - m_я$
$\Delta m = 6.0480 \text{ а.е.м.} - 6.0151 \text{ а.е.м.} = 0.0329 \text{ а.е.м.}$
4. Переведем значение дефекта масс из а.е.м. в килограммы (система СИ).
$\Delta m_{\text{СИ}} = 0.0329 \text{ а.е.м.} \cdot 1.66 \cdot 10^{-27} \frac{\text{кг}}{\text{а.е.м.}} = 0.054614 \cdot 10^{-27} \text{ кг}$
5. Рассчитаем энергию связи ядра в джоулях (система СИ).
$E_{\text{св}} = \Delta m_{\text{СИ}} \cdot c^2$
$E_{\text{св}} = (0.054614 \cdot 10^{-27} \text{ кг}) \cdot (3 \cdot 10^8 \text{ м/с})^2$
$E_{\text{св}} = (0.054614 \cdot 10^{-27}) \cdot (9 \cdot 10^{16}) \text{ Дж}$
$E_{\text{св}} = (0.054614 \cdot 9) \cdot 10^{-27+16} \text{ Дж} = 0.491526 \cdot 10^{-11} \text{ Дж}$
Округлив результат, получаем:
$E_{\text{св}} \approx 4.92 \cdot 10^{-12} \text{ Дж}$
Ответ: энергия связи ядра лития $^6_3\text{Li}$ равна приблизительно $4.92 \cdot 10^{-12}$ Дж.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10-11 класс, для упражнения номер 3 расположенного на странице 189 к сборнику задач 2018 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №3 (с. 189), автора: Громцева (Ольга Ильинична), ФГОС (старый) учебного пособия издательства Экзамен.