Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?


Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника






Есеп шығару үлгісі. №1.Вильсон камерасының көлемі10л,температурасы230Сболса, онда қандай мөлшердегі судан қаныққан бу алу жеткілікті





 

№1. Вильсон камерасының көлемі10л,температурасы230Сболса, онда қандай мөлшердегі судан қаныққан бу алу жеткілікті болады?

Берілгені:

 

V=10л=10-3м3 t=230C,T=296 К

 

Табу керек: m-?

 

Шешуі: Судың296К температурадағы қысымы21,07ммсынап бағанасы. Ол 21,07мм.с.бағ=133Па тең. Олай болса молекулалық физикадағы Клайперон-Менделеев формуласын пайдаланып, судың массасын анықтаймыз:

 

~ 289 ~


;

 

 

Сан мəндерін қойсақ m=0,2·10-3 кг.

 

№2. Пропанды көпіршіктік камераның температурасыТ=328K, қысымы Рс=5кг·см¯², пропанның беттік көтерілу коэффиценті =4,46 дин.см-1, осыған сəйкес келетін қаныққан бу қысымы Рб=15кг.см-2, пропанның молярлық булану жылуы q=3.9ккал·моль-1, осы камерадағы көпіршіктің пайда болатын кризистік өлшемі электрон энергиясына байланысты болса, онда осы электрон энергиясының минимал мəні қандай болады?

 

Берілгені:

Т=328К

Рс=5 кг·см

 

σ=4,46 дин·cм-1 б=15кг·см

q=3.9ккаль·моль-1

Табу керек: Емин-?

 

Шешуі: Электрон энергиясы(Е),радусыRкрболып келгенкөпіршік энергиясынан кем болмауы керек. Камерадағы көпіршіктің соңғы (минимал) энергиясының шамасы, көпіршіктің беттік керілу энергиясымен сұйықтың жылулық булану энергиясының қосындысына тең. Сондықтан

4 кр кр (1)

мұндағы, n – бірлік көлемдегі молекула саны.

 

б   5.4·10 (2)     9·10 см    
R – газ тұрақтысы. кр      
Rкр – кризистік радиус   (3)  
б Рс  
Сонда Е 196эв    
           

№3. Кернеулігі Н=10000эрстед магнит өрісіне қойылғанВильсон камерасындағы протон ізінің қисықтығының кинетикалық жəне толық энергиясын анықта. Өлшенген сегмент иінінің ұзындығы h=2,5 мм, хордасы а=20 см делік.

Берілгені:

 

һ=2,5мм=2,5·10-3м а=20см=0,2м

~ 290 ~


Н=10000Э

 

Табу керек: Ек-?Етолық-?

Шешеуі:

 

Энергияның сақталу заңын пайдалана отырып, толық энергияны мынадай формула бойынша анықтаймыз:

 

Етол            
     
Етол       1120Мэв  

мұндағы m – протон массасы, е – оның заряды, с – жарық жылдамдығы, – іздің қисықтық радиусы. Ал кинетикалық

энергия Ек=Етол-mc2≈180Мэв.

 

№4. Ғарыштық бөлшек камера өсіне перпендикулярбағытталған, камера электродында жиналған потенциал өзгерісі 0,2В. Камера ауамен толтырылған, қысымы 1 атм. Электродта жиналған жүйенің сыйымдылығы 10 ПФ, ауадағы 1 см жолында бір бөлшек орташа 60 қосарланған иондарды құрайды. Онда диаметрі 8 см иондалу камерасы арқылы өткен ғарыштық бөлшек саны қандай болады?

 

Берілгені:

∆U=0,2В

Р=1 атм. =1,01·105Па С=10ПФ=10-11 Ф

 

ℓ=1 см=10-2м d=8см=8·10-2м

Табу керек: N'-?

 

Шешуі:               Ǫ      
Электродта жиналған потенциал өзгерісі:     онда  
жиналған заряд           Камерада ғарыштық  
            ∆U C ;    
бөлшектер əсерінен шыққан қосарланған иондар саны:        
∆ · 2·10 Кл.            
        1,25·10       .  
             
    бөлшектердің орташа жолы:    
Камерадағы ғарыштық ~ 291 ~            

Олай болса бір бөлшек орташа 306 қосарланған иондар


 

құрайды. Камерамен өткен бөлшек саны:   4,1·10  
   
бөлшек.      

 

№5. Санауыштың тіркеу(айырғыш)уақытыτ1=3·10-5с.тіркегіш құрылғының тіркеу уақыты τ2 =2,5·10-4с. (τ21). Егер санауышқа келіп түскен бөлшек саны N=5·103c-1болса, онда тіркелген импульс саны неге тең?

Берілгені:

τ1=3·10-5с.

 

τ2=2,5·10-4с. N=5·103c-1

 

Табу керек: nимп-?

Шешуі:

Санауышқа тіркелген бөлшек саны n1, тіркеу уақыты τ1, онда n1, τ1 уақыт өткенде санағышқа түскен бөлшектердің бір шамасы тіркелмей қалады. Осы уақыт мезетінде санауышқа түскен бөлшектер саны - · болады. Онда санауыштан өткен бөлшектердің толық саны:

 

(1)

 

(2) - санауышта тіркелген бөлшектер саны.

Санауыштағы тіркелген құрылғы арқылы тіркелген импульс саны:

 

(3)

(2)теңдікті (3) теңдікке əкеп қоятын болсақ:

 

; (4)

(4)-ке сан мəндерін қоятын болсақ, онда n=2,1·103имп/с.

 

№6. Циклотронның магнит өрісінде,дуанттардыңпотенциалдар айырымына байланысты протондар қозғалысқа келеді. Протондардың қозғалыстағы массасы, тыныштықтағы массасына қарағанда 5% арту үшін, олар қанша айналым жасау керек? Дуанттар арасынан протондар өткенде, оның потенциал айырымы барлық кезде максимал мəнде болады, ол 30 кВ тең.

Берілгені:

 

U=30кВ

 

~ 292 ~


m=0,05m0

 

Табу керек: n-?

Шешуі:

 

Циклотрон ішінде протон айналмалы қозғалыста болады, олай болса протонға центрден тепкіш күш əсер етеді, ол магнит өрісінің кернеуіне байланысты:

 

                          (1)  
                           
                          (1)  
немесе                    
                   
                   
ал жиілігі       еН     (3)  
Циклотрон екі дуанттан тұрады, протон екеуінде де  
қозғалады, сонда А=А1 +А =2еnU; ал энергия Ек  
A=Ek;                    
;nU=mc2- c2;                     сан мəндерін қойсақ, онда  
                     

n=783,75≈784


№7. Синхрофазатрон ауыр(протон,т.б.)зарядталғанбөлшектерді 1ГэВ-тан жоғары энергия беруге арналған құрал. Синхрофазатронға берілген магнит өріс кернеулігі 104 эрстед, жылдамдығын жəне жиілігін анықта.

Берілгені:

Н=104э r=2м

Табу керек: υ-?ν-?

Шешуі:

 

Протон жылдамдығы энергия 4ГэВ болғанда тұрақты болады, яғни υ=0,98с. Сондықтан протондар жəне басқа ауыр бөлшектердің орбита бойымен қозғалғандағы жылдамдығы

 

6,37·10 м/с (1)

Ал жиілігін табу үшін сызықтық жəне бұрыштық жылдамдық байланысын пайдаланамыз.

Осы екі теңдеуді байланыстырып, жиілікті анықтаймыз: (2)  
               
Сонда     ; м с;         0,5·10 с (3)  
  ал      
  6,37·10 ~   0,5·10    
              ~    

Білімгерлердің өздік жаттығу есептері №1. Вильсон камерасына су буы мен ауа қоспасы

 

толтырылған, яғни   . Камера қабырғасының
  ұлғаю коэффициенті k=V /V =1,25 (V -
температурасы t1=20 C, Ср 1,4 2 1  

бастапқы, V2- соңғы камера көлемі). Камераның көлемін тез

ұлғайтқаннан кейінгі температурасын (t2) анықта.

 

Жауабы: Т2≈268К; t2=-50C.

 

№2. Сұйық-сутекті көпіршіктік камера орнықсыз тепе-теңдіккүйде болып (кризистік радиусы -Rкр), сол сұйық сутегінің беттік керілуі 0,97дин. см, сұйық қысымы Рс=6кг·см-2, камерадағы көпіршік радиусын анықта (1кг/см2=9,81·104Па).

 

Жауабы: кр Рб Рс 4·10 см.

№3. Магнит өрісіне қойылған Вильсон камерасындағыэлектрон ізінің қисықтық радиусы r=2 м, өріс кернеулігі 10000 Эрстед. электрон энергиясын тап.

 

Жауабы: Е=600Мэв.

 

№4. Толық энергиясы Е=102Мэв-ке тең электронныңжылдамдығын тап.


 

Жауабы: 2,6·10м/с.

 

 

№5. 1)Циклотронның магнит өрісінің индукциясын дуантпотенциал айырмасының дұрыс берілген жиілігімен байланыс-тыратын формуланы қорытып шығару керек.

 

2) Мыналар: а) дейтрондар, б) протондар, в) α-бөлшектер үшін дуант потенциал айырмасына берілген жиілікті табу керек. Магнит өрісінің индукциясы 12,6кг·с-қа тең.

 

Жауабы: 1)·;2а) 9,7Мгц; 2б)19,4Мгц; 2в) 9,7Мгц.

 

 

~ 294 ~


№6. α-бөлшегімен жұмыс істеген уақытта циклотронныңішінде алынған иондық токтың шамасы 15 мк А-ге тең болады. Осындай циклотрон 1 г радийден неше есе өнімді болады?

 

Жауабы: 1000есе көп.

 

№7. Синхрофазотрон тарапынан протонға берілгенкинетикалық энергия 10 ГэВ. Протонның тыныштық массасынан релятивистік массасы қанша есе көп?

 

Жауабы: 11,6есе

 

№8. Циклотрондағы бөлшек траекториясының максималқисықтық радиусы r=0,5 метрге тең, магнит өрісінің индукциясы В=104гс. Берілген циклотрондағыдай үдеу алу үшін, протондар қандай тұрақты потенциал айырмасынан өтіп шығуға тиіс?

 

Жауабы: U=1,2·107В

 

№9. Циклотронның беретін дейтондарының энергиясы7 Мэв-ге тең. Түсірілген магнит өрісінің индукциясы 15000 гс-ке тең. Дейтон траекториясының ең үлкен қисықтық радиусын тап.

 

Жауабы: r=0,36м.

 

№10. Бөлшектің массасының салыстырмалы

үлкеюі 5% (пайыздан) аспау үшін циклотрондағы α-бөлшекті қандай энергияға дейін үдетуге болады?

 

Жауабы: W=188Мэв.

 







Date: 2015-07-24; view: 1283; Нарушение авторских прав



mydocx.ru - 2015-2024 year. (0.034 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию