Тема . №25 Электродинамика (Расчетная задача высокого уровня сложности)
.16 Квантовая физика (Отсутствует в ЕГЭ 2024)
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №25 электродинамика (расчетная задача высокого уровня сложности)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#21474

При распаде ядра радия 226
  Ra  вылетает α  -частица со скоростью          7
v = 1,5⋅10  м/с. Найти, какую энергию уносят за время    τ = 1  сутки α  -частицы, образовавшиеся в результате распада m = 1  мг радия. Период полураспада радия T =1600  лет. Другие продукты распада радия не учитывать.

Показать ответ и решение

Кинетическая энергия, унесенная α  -частицами равна

     m0v2
Ek = -2--,

где m0  – масса всех альфа частиц.
Её также можно записать в следующем виде

          2
Ek = N αm-αv,
         2

где N
 α  – количество образовавшихся α  -частиц, m
  α  – масса одной α  -частицы.
Запишем закон радиоактивного распада

       − τ
m1 = m2 T ,

где m1  – масса радия через τ  .
тогда

                  (      τ)
ΔmRa  = m − m1 = m 1− 2−T-

Откуда количество распавшихся ядер

ΔNRa  = -ΔmRa--= Nα
        mядраRa

     (      τ-)           (     −----1---)
   m   1− 2−T         10−3(1 − 2 1600⋅365)
E =------------m-αv2= ---------------------4⋅(1,5-⋅107)2≈ 2,4 Д ж
      m ядраRa    2             226              2

Способ II Воспользуемся формулой активности:

                 t (   )          t
A = −N ′=− N0ln2−T- − 1- = N0ln22−T-
      t               T      T

с учетом, что τ << T  , то

    N0ln
A ≈ -T--

Тогда вся энергия

          2          2         −3         7
E = A0τ mαv-= MHem-τv-ln2-= 4⋅10--⋅1⋅(1,5-⋅10)⋅ln2≈ 2,4 Д ж
        2       2TMRa          2⋅1600 ⋅365 ⋅226

Для N
 0  воспользовались формулой N  = m-⋅NA--
      M  .
ОБА варианта решений считаются верными.

Ответ:
Критерии оценки

Критерии проверки

3 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:

I) Записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: записана формула кинетической энергии, записан закон радиоактивного распада. При решении задачи через формулу активности требуется запись этой формулы )

II) Описаны все вводимые буквенные обозначения величин, кроме тех, которые приведены в условии задачи или представлены в виде констант в КИМ, стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов. (введены обозначения для величин не входящих в КИМы)

III) Проведены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями).

IV) Представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины.

2 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Верно записаны все положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования, но имеются один или несколько из следующих недостатков:

Записи, соответствующие одному или обоим пунктам: II и III, – представлены не в полном объёме или отсутствуют.

И (ИЛИ)

При ПОЛНОМ правильном решении лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), не отделены от решения (не зачёркнуты; не заключены в скобки, рамку и т. п.).

И (ИЛИ)

При ПОЛНОМ решении в необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) преобразования/вычисления не доведены до конца.

И (ИЛИ)

При ПОЛНОМ решении отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка. (В ответе обязательны единицы измерений)

1 балл ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.

Записаны только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо и достаточно для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи.

ИЛИ

В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решении задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.

ИЛИ

В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения данной задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!