Номер 4, 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 4, страница 189.
№4 (с. 189)
Решение. №4 (с. 189)

Решение 2. №4 (с. 189)
Дано:
Ядро: ${}^7_3\text{Li}$
Масса протона: $m_p = 1,0073 \text{ а.е.м.}$
Масса нейтрона: $m_n = 1,0087 \text{ а.е.м.}$
Масса ядра лития: $M_{я} = 7,0156 \text{ а.е.м.}$
Атомная единица массы: $1 \text{ а.е.м.} = 1,66 \cdot 10^{-27} \text{ кг}$
Скорость света: $c = 3 \cdot 10^8 \text{ м/с}$
$m_p = 1,0073 \cdot 1,66 \cdot 10^{-27} \text{ кг} \approx 1,6721 \cdot 10^{-27} \text{ кг}$
$m_n = 1,0087 \cdot 1,66 \cdot 10^{-27} \text{ кг} \approx 1,6744 \cdot 10^{-27} \text{ кг}$
$M_{я} = 7,0156 \cdot 1,66 \cdot 10^{-27} \text{ кг} \approx 11,6459 \cdot 10^{-27} \text{ кг}$
Найти:
Энергию связи ядра $E_{св}$
Решение:
Энергия связи ядра — это энергия, которая выделяется при образовании ядра из отдельных нуклонов. Она равна работе, которую нужно совершить для расщепления ядра на составляющие его протоны и нейтроны. Энергия связи определяется на основе соотношения Эйнштейна, связывающего массу и энергию:
$E_{св} = \Delta m \cdot c^2$
Здесь $\Delta m$ — это дефект массы, то есть разность между суммой масс свободных нуклонов (протонов и нейтронов), из которых состоит ядро, и массой самого ядра.
1. Определим состав ядра лития ${}^7_3\text{Li}$.
Нижний индекс (зарядовое число) $Z$ показывает количество протонов в ядре:
$Z = 3$
Верхний индекс (массовое число) $A$ показывает общее количество нуклонов в ядре:
$A = 7$
Количество нейтронов $N$ можно найти как разность между массовым и зарядовым числами:
$N = A - Z = 7 - 3 = 4$
Таким образом, ядро лития-7 состоит из 3 протонов и 4 нейтронов.
2. Вычислим суммарную массу нуклонов, составляющих ядро.
$m_{нуклонов} = Z \cdot m_p + N \cdot m_n$
Для удобства и точности расчетов сначала проведем вычисления в атомных единицах массы (а.е.м.).
$m_{нуклонов} = 3 \cdot 1,0073 \text{ а.е.м.} + 4 \cdot 1,0087 \text{ а.е.м.} = 3,0219 \text{ а.е.м.} + 4,0348 \text{ а.е.м.} = 7,0567 \text{ а.е.м.}$
3. Рассчитаем дефект массы $\Delta m$.
$\Delta m = m_{нуклонов} - M_{я}$
$\Delta m = 7,0567 \text{ а.е.м.} - 7,0156 \text{ а.е.м.} = 0,0411 \text{ а.е.м.}$
4. Переведем дефект массы в единицы СИ (килограммы).
$\Delta m = 0,0411 \text{ а.е.м.} \cdot 1,66 \cdot 10^{-27} \frac{\text{кг}}{\text{а.е.м.}} = 0,068226 \cdot 10^{-27} \text{ кг}$
5. Вычислим энергию связи $E_{св}$.
$E_{св} = \Delta m \cdot c^2 = (0,068226 \cdot 10^{-27} \text{ кг}) \cdot (3 \cdot 10^8 \text{ м/с})^2$
$E_{св} = 0,068226 \cdot 10^{-27} \cdot 9 \cdot 10^{16} \text{ Дж} = 0,614034 \cdot 10^{-11} \text{ Дж}$
Представим результат в стандартном виде:
$E_{св} \approx 6,14 \cdot 10^{-12} \text{ Дж}$
Ответ: энергия связи ядра лития равна $6,14 \cdot 10^{-12} \text{ Дж}$.
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 4 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 №4 (с. 189), автора: Громцева (Ольга Ильинична), ФГОС (старый) учебного пособия издательства Экзамен.