Вопрос школьника
При радиоактивном распаде из ядра атома полония вылетает α-частица со скоростью v=1,6·107 м/с. Найти кинетическую энергию Wk α-частицы и разность потенциалов U поля, в котором можно разогнать покоящуюся α-частицу до такой же скорости
Ответ от учителя
Кинетическая энергия α-частицы может быть найдена по формуле:
Wk = (1/2)mv^2
где m — масса α-частицы, v — скорость вылетающей частицы.
Масса α-частицы равна примерно 4 единицам массы атома водорода, то есть 6,64·10^-27 кг.
Таким образом, кинетическая энергия α-частицы будет:
Wk = (1/2)·6,64·10^-27·(1,6·10^7)^2 = 1,7·10^-12 Дж
Для разгона покоящейся α-частицы до скорости 1,6·10^7 м/с необходимо преодолеть разность потенциалов U поля. Разность потенциалов можно найти по формуле:
U = Wk/q
где q — заряд α-частицы.
Заряд α-частицы равен 2 единицам заряда электрона, то есть 3,2·10^-19 Кл.
Таким образом, разность потенциалов будет:
U = (1,7·10^-12)/(3,2·10^-19) = 5,3·10^6 В
Ответ: кинетическая энергия α-частицы равна 1,7·10^-12 Дж, разность потенциалов поля, необходимого для разгона покоящейся α-частицы до скорости 1,6·10^7 м/с, равна 5,3·10^6 В.
