Пассажир сидящий в поезде обратил внимание, что мост "проехал" мимо него за время t1=20c. поезд двигался по мосту равномерно в течении времени t2=70 с. (это время, которое от момента въезда на мост локомотива до момента съезда с моста последнего вагона.) во сколько раз длина поезда больше длины моста? получите ответ в виде формулы, а потом найдите численный ответ.

Пусть длина моста S, а длина поезда L. Тогда скорость поезда
будет v=S/t1. Скорость поезда относительно земли = скорости "проезда" моста относительно пассажира (по модулю, см. пояснение)
Кроме того, v = (S+L)/t2.
S/t1 = (S+L)/t2,
(S+L)/S = t2/t1,
1+(L/S) = t2/t1,
L/S = (t2/t1) - 1 = (70/20) - 1 = (7/2)-1 = (7-2)/2 = 5/2 = 2,5.
ответ. В 2,5 раза больше.
Пояснение. По принципу относительности Галилея,
v2 = v1 + v12, (значек вектора я не пишу, но подразумеваю)
v2 - скорость тела относительно земли,
v1 - скорость тела относительно поезда,
v12 - скорость поезда относительно земли.
Если рассматривать в качестве тела саму землю, тогда v2=0 (земля относительно земли покоится), и
0 = v1 + v12,
здесь v1 - это скорость земли (рассматриваемого тела) относительно поезда, а v12 скорость поезда относительно земли, и отсюда следует, что
v1 = -v12.
То есть скорость земли относительно поезда и скорость поезда относительно земли равны по модулю и противоположны по направлению (конечно нужно помнить - эти скорости в разных системах отсчета).

Во-первых, основная его задача — обнаружение и объяснение объективных законов действительности — природных, социальных и мышления. Отсюда ориентация исследования на общие, существенные свойства объекта и их выражение в системе абстракции.
Во-вторых, непосредственная цель и высшая ценность научного познания — это объективная истина, постигаемая преимущественно рациональными средствами и методами.
В-третьих, в большей мере, чем другие виды познания оно ориентировано на то, чтобы быть воплощенным на практике.
В-четвертых, наука выработала специальный язык, характеризующийся точностью использования терминов, символов, схем.
В-пятых, научное познание есть сложный процесс воспроизводства знаний, образующих целостную, развивающуюся систему понятий, теорий, гипотез, законов.

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