Паровоз на горизонтальном участке пути, имеющей длиной 1200 м развивает силу тяги 250 кн. скорость поезда массы m = 1000т возрастает при этом от v0 = 36км/ч до vk = 54 км/ч. найти силу сопротивления fсопр(считая её постояной) и коэффициент сопротивления u

s=1200м

f=250кн=250*10³н

m=1000т=10⁶кг

υ₀=36км/ч=10м/с

υ=54км/ч=15м/с

fс-? μ-?

надо сделать рисунок и указать силы, действующие на тело:

сила тяжести   mg уравновешивается силой реакции опоры n. эти силы не влияют на движение по горизонтали.

в одну сторону сила тяги   (вправо)- в противоположную сила сопротивления (влево).

вправо направляем ось х

составляем 2 закон ньютона

fравнод=ma     (сила и ускорение - векторы)

равнодействующая сила - векторная сумма силы тяги и силы сопротивления

найдём проекции сил на ось х

сила тяги направлена по оси х, а сила сопротивления - в противоположную сторону, поэтому

fравнод=fтяги - fсопрот

напишем 2 з. ньютона для нашей

fт-fс=ma

найдём силу сопротивления

fс=fт-ma

ускорение определим по формуле

a=(υ²-υ₀²)/2s

тогда

fc=fт - m(υ²-υ₀²)/2s

подставим

fc=250*10³-10⁶(15²-10²)/(2*1200)=250*10³-125*10⁶/2,4*10³ = =250*10³-52,08*10³=197,92*10³н≈198кн

сила трения равна

fс=μn

n=mg

тогда

fс=μmg

отсюда коэффициент трения

μ=f/mg

μ=198*10³/(10⁶*10)=198*10⁻⁴=0.0198≈0.02

Термоядерные реакции

Thermonuclear reactions

    Термоядерные реакции − реакции слияния (синтеза) лёгких ядер, протекающие при высоких температурах. Эти реакции обычно идут с выделением энергии, поскольку в образовавшемся в результате слияния более тяжёлом ядре нуклоны связаны сильнее, т.е. имеют, в среднем, бoльшую энергию связи, чем в исходных сливающихся ядрах. Избыточная суммарная энергия связи нуклонов при этом освобождается в виде кинетической энергии продуктов реакции. Название “термоядерные реакции” отражает тот факт, что эти реакции идут при высоких температурах (>107–108 К), поскольку для слияния лёгкие ядра должны сблизиться до расстояний, равных радиусу действия ядерных сил притяжения, т.е. до расстояний ≈10-13 см. А вне зоны действия этих сил положительно заряженные ядра испытывают кулоновское отталкивание. Преодолеть это отталкивание могут лишь ядра, летящие навстречу друг другу с большими скоростями, т.е. входящие в состав сильно нагретых сред, либо специально ускоренные.

    Ниже приведены несколько основных реакций слияния ядер и указаны для них значения энерговыделения Q. d означает дейтрон − ядро 2Н, t означает тритон − ядро 3Н.

d + d → 3He + n + 4.0 МэВ,

d + d → t + p + 3.25 МэВ,

t + d → 4He + n + 17.6 МэВ,

3He + d → 4He + p + 18.3 МэВ.

Реакция слияния ядер начинается тогда, когда сталкивающиеся ядра находятся в области их взаимного ядерного притяжения. Чтобы так сблизиться, сталкивающиеся ядра должны преодолеть их взаимное дальнодействующее электростатическое отталкивание, т.е. кулоновский барьер. Скорость реакции слияния крайне мала при энергиях ниже нескольких кэВ, но она быстро растет с ростом кинетичской энергии ядер, вступающих в реакцию. Соответствующие эффективные сечения реакций в зависимости от энергии дейтрона приведены на рис. 1.



Рис. 1. Зависимость эффективных сечений реакции слияния

от энергии дейтрона.

    Самоподдерживающиеся термоядерные реакции являются эффективным источником ядерной энергии. Однако осуществить их на Земле сложно, так как для этого нужно удерживать высокие концентрации ядер при огромных температурах. Необходимые условия для протекания самоподдерживающихся термоядерных реакций имеются в звёздах, где они являются главным источником энергии. Так внутри Солнца, где находятся ядра водорода при плотности ≈100 г/см3 и температуре 107 К, идёт цепочка термоядерных реакций превращения четырёх протонов (ядер водорода) в ядро гелия-4 (4Не). При каждом таком превращении выделяется энергия 26.7 МэВ. Эта цепочка реакций (называемая протон-протонной) начинается с реакции (1) и приведена на рисунке.



Протон-протонная цепочка.

    На Земле самоподдерживающиеся термоядерные реакции с выделением огромной энергии осуществлялись в течение очень короткого времени (10-7–10-6 сек) при взрывах водородных бомб. Одной из основных термоядерных реакций, обеспечивающих энерговыделение при таких взрывах, является реакция слияния двух тяжёлых изотопов водорода (дейтерия и трития) в ядро гелия с испусканием нейтрона:

2Н + 3Н  4Не + n.

При этом освобождается энергия 17.6 МэВ.

    В настоящее время ведутся работы по созданиютермоядерного реактора, где ядерную энергию в промышленных масштабах предполагается получать за счёт управляемого термоядерного синтеза

Малое тело Солнечной системы — термин, введённый Международным астрономическим союзом в 2006 году для обозначения объектов Солнечной системы, которые не являются ни планетами, ни карликовыми планетами, ни их спутниками:

В настоящее время нет ясности, будет ли проведена для малых тел Солнечной системы нижняя граница размеров или к ним будут отнесены любые объекты до уровня метеороидов.

Естественные спутники, вообще говоря, отличаются от малых тел Солнечной системы только орбитами: они обращаются не вокруг Солнца, а вокруг других объектов Солнечной системы. Крупные спутники отличаются ещё и тем, что пребывают в гидростатическом равновесии (в результате чего имеют круглую форму).

Некоторые из крупнейших малых тел Солнечной системы в дальнейшем могут быть переклассифицированы в карликовые планеты, если в результате дальнейших исследований выяснится, что они находятся в состоянии гидростатического равновесия.

Орбиты подавляющего большинства малых тел Солнечной системы расположены в двух различных областях, называемых пояс астероидов и пояс Койпера. Эти два пояса имеют неоднородности, вызванные возмущениями от больших планет (в частности Юпитера и Нептуна) и имеют размытые границы. Другие области Солнечной системы также содержат малые тела, но в гораздо меньшей концентрации. Они включают в себя околоземные астероиды, кентавры, кометы, объекты рассеянного диска.

Наименьшие макроскопические тела, обращающиеся вокруг Солнца, называются метеороиды. Есть ещё более мелкие объекты, такие как межпланетная пыль, частицы солнечного ветра и свободные атомы водорода. Определение околоземного объекта относит объекты до 50 м в диаметре в категорию метеороидов. Королевское астрономическое общество выдвинуло на рассмотрение новое определение, по которому метеороиды имеют диаметр от 0,61 мм до 10 м. Более мелкие частицы будут относиться к межпланетной пыли, молекулам газа и отдельным атомам