Ядро изотопа некоторого химического элемента имеет массу m = 118, 57⋅10−27 кг. Известно, что нейтронов в ядре изотопа на k = 3 меньше, чем протонов. Определи зарядовое и массовое число изотопа. Посмотри на таблицу химических элементов и определи, что это за изотоп. Массу одного нуклона принять равной m1 = 1, 67⋅10−27 кг

Будем исходить из предоположения, что ток равномерно распределен по сечению.

У этой задачи есть аксиальная симметрия. Из этого следует, что магнитное поле во всех точках направлено по касательной к окружностям охватывающим трубу (лежащим в плоскости сечения трубы и с совпадающим с ней центром).

Здесь есть три принципиально различных области пространства:

1) Вне трубы

2) В трубе, но не в полости

3) В полости

Поле везде можно найти с теоремы о циркуляции магнитного поля. Во всех случаях мы будем обходить трубу по круглому контуру, перпендикулярному трубе, центр которого совпадает с осью трубы. Радиус окружности обозначи за r. По теореме о циркуляции

Где J - ток, пронизывающий наш контур. В случае 1) J=I, поэтому вне трубы

В случае 3) J=0, поэтому внутри полости поля нет.

В случае 2)

А потому поле

Дано:

ω₀;

μ₁=μ₂=μ;

_________

Найти ω

Изобразим все силы, действующие в системе в первом и втором случаях.

В первом случае уравнение второго закона Ньютона в проекциях на взаимно перпендикулярные направления примет вид

    (1)

Сила трения может быть найдена по закону Амонтона-Кулона

         (2)

Силу нормального давления можно выразить из второго уравнения системы (1)

             (3)

Тогда, сила трения

        (4)

Ускорение a является центростремительным и может быть найдено по формуле

             (5)

Подставляя (4) и (5) в первое уравнение системы (1) и опуская знак минус получим

      (6)

Во втором случае уравнение второго закона Ньютона для нижнего тела примет вид

              (7)

Здесь - сила трения, действующая на нижнее тело со стороны опоры, очевидно, что сила нормального давления, действующая со стороны опоры на нижний брусок, равна общему весу брусков , таким образом . - сила трения, действующая на верхнюю грань нижнего бруска со стороны нижней грани верхнего. Очевидно, что верхний брусок прижат в нижнему с силой, равной его весу, таким образом . Подставляя все это в (7) и опуская знак минус, имеем

  (8)

Но, обратим внимание, что в соответствии с (6), значит

.

ответ: √3*ω₀ .