Объём куска стали равен 8 дм3. Определи, какая выталкивающая сила будет на него действовать при полном его погружении в керосин. Плотность жидкости ρж=800кг/м3, g=9, 8 Н/кг.

955,2 МэВ

Объяснение:

m ⁷₃Li  = 7,01601 а.е.м.

m  ²₁d  = 2,0141 а.е.м.

m  ⁴₂He = 4,0026 а.е.м.

Q = ? мэв

Решение

⁷₃Li  +  ²₁d    --->   2 ⁴₂He  +   Q

   При грубом приближении масса частиц до реакции  больше, чем после:

(7 + 2) > 4 * 2.

   Значит, у продуктов реакции больше, чем у исходных ядер, кинетическая энергия и данная ядерная реакция не была эндоэнергетической, а, наоборот, экзоэнергетическая (с повышением энергии) и можно писать + Q

   Для точного вычисления энергетического выхода через дефект масс надо знать массы ядер, т.е. из данных в условии масс надо вычесть массы электронов: me = 0,000548 а.е.м.

масса ядра изотопа лития :  m( ⁷₃Li ) = 7,01601  - 3*0,000548 = 7,01601 - 0,001644 = 7,014366 а.е.м.

масса ядра гелия (α-частицы) : m (⁴₂He ) = 4,0026  - 2*0,000548 = 4,0026 - 0,001096 = 4,001504

дефицит массы: 7,014366 + 2,0141 - 2*4,001504 = 9,028466 - 8,003008 = 1,025458

энергетический выход: Q = 931,5Δm = 931,5 * 1,025458 ≈ 955,2 МэВ

ответ: 955,2 МэВ

Примечание: 955,2  МэВ -это очень большая энергия. Возможно, в условии что-то не учтено?

1. Второй закон ньютона в жидкости выглядит так:

Здесь ma = 0 т.к. грузик находится в равновесии в воде (его держит динамометр); T - сила, с которой динамометр действует на грузик (по третьему закону ньютона равна силе, с которой груз растягивает пружину).
2. Составим уравнения для воздуха, воды и неизвестной жидкости:



Здесь x - плотность неизвестной жидкости, р = 1000 кг/м³ - плотность воды. T1= 11 Н,  T2 = 10 Н, T3 = 9,5 Н

В этих уравнения три неизвестных: m - масса грузика; V - его объём; x - плотность жидкости.
Массу и объём выразим из первых двух уравнений.
Вычтем из первого второе уравнение:


Из первого уравнения очевидно:

Подставляем результаты в третье:

Выражаем x:

Подставляем циферки и имеем: x = 1500 кг/м³