1. По графику (рис. 129) определите период, частоту и амплитуду колебаний силы тока. 2. На какой частоте работает радиостанция, передавая программу на волне длиной 250 м? 3. Определите силу тока, проходящего по прямолинейному проводнику, находящемуся в однородном магнитном поле с индукцией 10 Тл, если на активную часть проводника длиной 40 см действует сила 20 Н. Проводник расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции. 4. Вычислите энергию связи ядра алюминия 27 13Al, если тр = 1,00728 а.е.м, тп = 1,00866 а.е.м, М, = 26,98146 а.е.м. 5. Укажите второй продукт ядерной реакции Be+He→12C +... 6. В ядре элемента 150Sn содержится? ? протонов, ? нейтронов, ? электронов

Вариант 1

1. Из графика видно, что период колебаний \( T = 0,08 \text{ с} \).

Частота колебаний \( \nu = \frac{1}{T} = \frac{1}{0,08} = 12,5 \text{ Гц} \).

Амплитуда силы тока \( I_0 = 5 \text{ мА} \).

2. Используем формулу \( c = \lambda \nu \), где \( c \) — скорость света (приближенно \( 3 \times 10^8 \text{ м/с} \)), \( \lambda \) — длина волны, \( \nu \) — частота.

\( \nu = \frac{c}{\lambda} = \frac{3 \times 10^8 \text{ м/с}}{250 \text{ м}} = 1,2 \times 10^6 \text{ Гц} = 1,2 \text{ МГц} \).

3. Используем закон Ампера: \( F = BIL \sin \alpha \). Так как проводник расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции, \( \sin \alpha = 1 \).

\( I = \frac{F}{BL} = \frac{20 \text{ Н}}{10 \text{ Тл} \times 0,4 \text{ м}} = \frac{20}{4} = 5 \text{ А} \).

4. Число протонов \( Z = 13 \). Число нейтронов \( N = A - Z = 27 - 13 = 14 \). Масса ядра \( M_{ядра} \) алюминия \( ^{27}_{13}Al \) равна \( M_a = 26,98146 \text{ а.е.м.} \). Масса протона \( m_p = 1,00728 \text{ а.е.м.} \). Масса нейтрона \( m_n = 1,00866 \text{ а.е.м.} \).

Масса нуклонов в ядре: \( m_{нукл} = Z m_p + N m_n = 13 \times 1,00728 + 14 \times 1,00866 = 13,09464 + 14,12124 = 27,21588 \text{ а.е.м.} \).

Дефект масс: \( \Delta m = m_{нукл} - M_a = 27,21588 - 26,98146 = 0,23442 \text{ а.е.м.} \).

Энергия связи: \( E_{связи} = \Delta m \times c^2 \). Если использовать \( 1 \text{ а.е.м.} \) соответствует \( 931,5 \text{ МэВ} \), то:

\( E_{связи} = 0,23442 \text{ а.е.м.} \times 931,5 \text{ МэВ/а.е.м.} \approx 218,3 \text{ МэВ} \).

5. \( ^8_4Be + ^4_2He \rightarrow ^{12}_6C + ^1_0n \). Второй продукт реакции — нейтрон.

6. В ядре элемента \( ^{150}_{50}Sn \):

• Протонов (Z) = 50
• Нейтронов (N) = A - Z = 150 - 50 = 100
• Электронов (в нейтральном атоме) = Z = 50

Вариант 2

1. Из графика видно, что период колебаний \( T = 0,02 \text{ с} \).

Частота колебаний \( \nu = \frac{1}{T} = \frac{1}{0,02} = 50 \text{ Гц} \).

Амплитуда силы тока \( I_0 = 20 \text{ мА} \).

2. Используем формулу \( c = \lambda \nu \). Частота \( \nu = 1400 \text{ кГц} = 1400 \times 10^3 \text{ Гц} = 1,4 \times 10^6 \text{ Гц} \).

Длина волны \( \lambda = \frac{c}{\nu} = \frac{3 \times 10^8 \text{ м/с}}{1,4 \times 10^6 \text{ Гц}} \approx 214,3 \text{ м} \).

3. Используем закон Ампера: \( F = BIL \sin \alpha \). Так как проводник расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции, \( \sin \alpha = 1 \).

\( L = \frac{F}{BI} = \frac{1,65 \text{ Н}}{0,34 \text{ Тл} \times 14,5 \text{ А}} \approx \frac{1,65}{4,93} \approx 0,335 \text{ м} \).

4. Для углерода \( ^{12}_6C \): число протонов \( Z = 6 \), число нейтронов \( N = 12 - 6 = 6 \). Масса изотопа углерода \( M_C = 12,00000 \text{ а.е.м.} \). Масса протона \( m_p = 1,00728 \text{ а.е.м.} \). Масса нейтрона \( m_n = 1,00866 \text{ а.е.м.} \).

Масса нуклонов в ядре: \( m_{нукл} = Z m_p + N m_n = 6 \times 1,00728 + 6 \times 1,00866 = 6,04368 + 6,05196 = 12,09564 \text{ а.е.м.} \).

Дефект масс: \( \Delta m = m_{нукл} - M_C = 12,09564 - 12,00000 = 0,09564 \text{ а.е.м.} \).

Энергия связи: \( E_{связи} = \Delta m \times 931,5 \text{ МэВ/а.е.м.} = 0,09564 \times 931,5 \approx 89,1 \text{ МэВ} \).

5. \( ^7_3Li + ^1_1H \rightarrow ^8_4Be + ^0_0 \gamma \) (гамма-квант, или возможна другая реакция, приводящая к \( ^8Be \), но \( ^7Li + ^1H \) — стандартный вариант).

6. В ядре элемента \( ^{A}_{Z}X \) содержится Z протонов, N нейтронов и Z электронов (в нейтральном атоме).

Поскольку элементы не указаны, ответим в общем виде: в ядре элемента содержится ? протонов, ? нейтронов, ? электронов.