Е'к=Е'р на высоте 50 м
Объяснение:
Закон сохранения механической энергии.
На высоте 100 м в момент начала движения кинетическая энергия равна 0, т.к. скорость тела равна 0. Вся механическая энергия есть энергия потенциальная:
Итак тело с высоты 100 м летит вниз, Ek растет и становится равной Е'к, Ep уменьшается и становится равной E'p, Eu остается постоянной.
В первый момент времени
Еu=Ep+Ek=mgh+mV^2/2=mgh+0 ,эдесь
Eu - полная механическая энергия, Дж
Ek - кинетическая энергия, Дж
Ep - потенциальная энергия, Дж
m - масса тела, кг
V - скорость тела, м/с
h - высота подъема тела над уровнем условного нуля, м
g - ускорение свободного падения, м/с^2
В момент равенства энергий Ek'=Ep',
E'k+ E'p = Eu/2 + Eu/2 = Eu=mgh
E'k=E'p=Eu/2=mgh/2
И т.к в выражении mgh/2 с течением времени полета меняется только высота h, то и в момент "уравнивания" величин энергий высота изменится (уменьшится) в два раза.
Т.о. Е'к=Е'р на высоте h/2=100/2=50 (м).
Известна концепция введенная А. Эйнштейном
, где
Е - энергия [Дж], m - масса [кг], c - скорость света в вакууме, равная 299 792 458 [м/с] (будем считать её
).
Вы пишете - "в результате деления 1 ядра урана масса уменьшается на 0,25 массы протона".
m протона -
г.
0,25 x m протона =
г (ограничемся точностью до 3-го знака после запятой при степени (-23) -
).
Вспомним молекулярную физику и таблицу Д.И. Менделеева.
1 моль вещества содержит примерно
молекул.
Химический элемент уран имеет молярную массу 238,0289 г/моль, т.е. 238 грамм весят его
атомов.
После деления вес 1 моля урана изменится на
х
= 0,253 г.
Из значения плотности урана находим в 1 см
- 19,04 г (до начала процесса деления). Составим пропорцию и найдем изменение массы данного образца урана
238 г - 0,253 г
19,04 г - Х г
Х = (19,04 х 0,253) / 238 = 4,817 / 238 = 0,020 г = 0,020
кг.
Изменение массы связано с выделением энергии.
E = 0,020
x (2,998
)
= 0,020 x 8,988 x 10
= 0,180x 10
[Дж] = 1800 ГДж (или 1800
Дж)
ответ: 1800 ГДж энергии выделяется при делении 1 см
урана, если его плотность 19,04 г/см
.