Archiwa tagu: fizyka

Reakcje jądrowe

Reakcje jądrowe - fizyka kl. 1c/1d – E. Gwóźdź
21-04-2020

Pierwszą reakcję jądrową przeprowadził Ernest Rutherford w 1919 r. – bombardował gazy cząsteczkami alfa, których źródłem był izotop polonu. Podczas eksperymentu z azotem zaobserwował, że na skutek takich zderzeń pojawiają się protony i śladowe ilości tlenu.

Definicja:
1. Reakcja jądrowa – proces przemiany jąder atomowych, wywołany oddziaływaniem jądra z cząstkami elementarnymi lub z innymi jądrami, którego wynikiem jest powstanie innych jąder i cząstek, np. rozszczepienie uranu.

Przebieg reakcji jądrowych zapisuje się w postaci równań, podobnie jak przebieg reakcji chemicznych. Po lewej stronie są jądra i cząstki wchodzące do reakcji jako substraty, po prawej zaś występują produkty reakcji.

2. Rozpad alfa

3. Rozpad beta

4. Promieniowanie gamma
Rozpad gamma jest procesem promieniotwórczym, polegającym na emisji wysokoenergetycznych kwantów promieniowania elektromagnetycznego, czyli fotonów. W procesie tym jądro atomu przechodzi ze stanu o wyższej energii (stanu wzbudzonego) do stanu o energii niższej, np. stanu podstawowego. Rozpad γ nie zmienia położenia pierwiastka w układzie okresowym, gdyż nie ulega tu zmianie liczba atomowa. Przemiana γ jest z reguły spowodowana zachodzącymi wcześniej reakcjami rozpadów α i β, w wyniku których może powstać jądro w stanie wzbudzonym.

Przeczytaj temat z podręcznika i zrób notatkę do zeszytu i odpowiedz na pytania.

Pytania:

1) Pierwszą reakcję jądrową przeprowadził Rutherford. W którym roku to było?

2) Jak zmieni się liczba atomowa Z i masowa A jądra izotopu w wyniku emisji jednej cząstki α i jednej cząstki β ?

3) Jaki to typ rozpadu Th-232 w Ra-228?

 

Praca mechaniczna

Praca mechaniczna - fizyka kl. 1a/1b – E. Gwóźdź
21.04.2020

Znaczenie słowa praca w języku potocznym nie pokrywa się z jego znaczeniem w języku fizyki.

Praca mechaniczna jest wykonywana wtedy, gdy pod działaniem siły ciało jest przesuwane na pewną odległość.

Praca jest większa, gdy wykonuje ją większa siła lub gdy przesunięcie (droga) jest
większe.

Wzór na pracę (w najprostszym przypadku, gdy kierunek działania siły jest zgodny z kierunkiem ruchu) :

Jednostką pracy w układzie SI jest J (dżul):

1 J = 1 N1 m

(1 dżul=1 niuton1 metr),

co oznacza, że jeden dżul jest to praca wykonana siłą jednego niutona na drodze jednego metra, przy czym siła ta działa w kierunku przesuwania ciała.

Przykład 1:

Jaką pracę wykona uczeń X przesuwając po podłodze ruchem jednostajnym drewnianą skrzynię na odległość s=20 m? Siła tarcia, którą musi pokonać uczeń ma wartość F=240N.

Dane:

s=20m

F=240N

Rozwiązanie:

W=F*s

W=240N*20m

W=4800J

Odp: Uczeń wykonał pracę 4800J.

Przykład 2:

Jaką pracę wykonuje nauczyciel naciskając ścianę siła o wartości 50N w czasie 5 sekund?

Odp.: Nauczyciel wykonuje pracę zerową, ponieważ ściana nie ulega przesunięciu.

Zadanie 1: Przeczytaj temat z podręcznika i zrób notatkę.

Zadanie 2: Uczennica Y wykonała pracę 2,5kJ przesuwając szafę po podłodze ruchem jednostajnym na odległość 12,5m. Jaką wartość miała siła tarcia, którą musiała pokonać uczennica Y?

Prześlij zdjęcie zeszytu!

Promieniowanie jądrowe – wykrywanie i jego dawki

Promieniowanie jądrowe - wykrywanie i jego dawki - fizyka kl. 1c/1d – 
E. Gwóźdź 07-04-2020

Wykrywanie promieniowania jądrowego

Promieniowanie jądrowe każdego rodzaju – alfa, beta, gamma – jest promieniowaniem jonizującym. Promieniowanie nazywamy jonizującym wtedy, gdy ma wystarczająco dużo energii, aby częściowo pozbawić atomy elektronów, pozostawiając naładowane cząstki – jony. Jest ono szczególnie niebezpieczne dla zdrowia. Może być wykrywane za pomocą licznika Geigera – Müllera. Urządzenie to jest bardzo czułe, umożliwia wykrywanie i liczenie cząstek dzięki jonizacji gazu wywołanej przejściem promieniowania.

Jak działa miernik promieniowania radioaktywnego?

Czytaj dalej Promieniowanie jądrowe – wykrywanie i jego dawki

Prawa Keplera

Prawa Keplera - fizyka kl. 1a/1b – E. Gwóźdź
07.04.2020

Johannes Kepler wnikliwie przeanalizował dane dotyczące ruchu planet uzyskane przez Tychona de Brahe. Na tej podstawie wykazał, że planety poruszają się według określonych praw zgodnych z teorią Kopernika; prawa te umożliwiły Newtonowi odkrycie prawa powszechnego ciążenia. Kepler stwierdził że ruchem planet rządzą trzy proste prawa (prawa Keplera stosują się również do ruchu satelitów okrążających dowolną planetę).

Trzecie prawo Keplera

Sześciany wielkich półosi orbit jakichkolwiek dwóch planet mają się tak do siebie, jak kwadraty ich okresów obiegu. W przypadku orbit kołowych (okrąg jest szczególnym przypadkiem elipsy):

Trzecie prawo Keplera – przykład

Mars obiega Słońce w czasie około TM = 1,88 lat ziemskich. Oblicz średnią odległość Marsa od Słońca, wiedząc że Ziemię dzieli od Słońca średnio RZ = 150 mln km.

Zadanie: Przeczytaj temat z podręcznika i zrób notatkę.

Powtórzenie materiału – Pole grawitacyjne

Powtórzenie materiału  - Pole grawitacyjne - fizyka rozszerzona kl. 3a/3b – E. Gwóźdź
czwartek 2.04.2020 / piątek 3.04.2020

1. Podręcznik cz. 1

2. Zeszyt przedmiotowy z 2 klasy.

3. W razie konieczności – epodrecznik lub np.  http://ilf.fizyka.pw.edu.pl/podrecznik/2/5/6?type=accessible

4. Zadania

(z1) Oblicz średnią wartość przyspieszenia, które uzyskuje Ziemia w  wyniku oddziaływania grawitacyjnego ze Słońcem. Odległość Ziemi od Słońca to 149,6 mln km.

(z2) Ile razy wartość siły grawitacji działającej na ciało znajdujące się na wysokości h=2R nad powierzchni Ziemi jest mniejsza od wartości siły grawitacji, działającej na to ciało na powierzchni Ziemi?

(z3) Gdzie znajduje się punkt, w którym należałoby umieścić ciało, aby siły przyciągania pochodzące od Ziemi i Księżyca wzajemnie się równoważyły? Odległość środka Księżyca od środka Ziemi 3,84*10^8, a masa Księżyca stanowi 1/81 masy Ziemi.

(z4) W pobliżu powierzchni Ziemi na ciało o masie 1kg działa siła ciężkości 10N. Jaki promień musiałaby mieć kula ołowiana, aby na jej powierzchni na ciało o masie 1kg działała siła o takiej samej wartości? Gęstość ołowiu 11300 kg/m^3.

(z5) Znając promień orbity Księżyca, masę Ziemi i stałą grawitacji znajdź wyrażenie na szybkość kątową Księżyca w jego ruchu wokół Ziemi.

(z6) Oblicz, o ile wzrośnie energia kinetyczna meteorytu o masie 100kg podczas zbliżania się do Ziemi z odległości 500km do odległości 300km od jej powierzchni. Przyjmij GMz=4*10^14Nm^2/kg.

5. Zadania do wykonania

Termin: 4-04-2020 godz. 23.59

Kontakt skalna1@poczta.fm, FB lub wybrany komunikator na żywo.

 

 

 

 

 

Promieniowanie jądrowe

Promieniowanie jądrowe - fizyka kl. 1c/1d – E. Gwóźdź
31-03-2020

A. Podręcznik – temat 17

B. E-podręcznik https://epodreczniki.pl/a/promieniowanie-jadrowe—i/DKUi7Boju

Intensywne prace nad zjawiskiem promieniotwórczości rozpoczęto pod koniec XIX wieku. Pionierem w tej dziedzinie był Antoine Henri Becquerel, którego zafascynowało odkrycie promieniowania rentgenowskiego (1896 rok). Przedmiotem badań naukowca były sole uranu. Zaobserwował, że emitują one światło jasnozielone oraz jeszcze inny rodzaj energii. To właśnie od nazwiska tego naukowca nazwano jednostkę promieniotwórczości – 1 Bq, czyli Bekerel.

Badaniem zjawiska promieniotwórczości zajmował się także Rutherford oraz Piotr Curie wraz ze swoją żoną, Marią Skłodowską-Curie. Wkrótce badaczka stała się mózgiem badań nad promieniotwórczością naturalną. Sam termin „promieniotwórczość” został zresztą zaproponowany właśnie przez nią. W 1903 roku zespół Rutherforda i małżeństwa Curie został uhonorowany Nagrodą Nobla w dziedzinie fizyki za badania nad zjawiskiem promieniotwórczości. Na przełomie dekady, między 1919 a 1929 rokiem, doszło do przełomowych odkryć: przeprowadzenia pierwszej reakcji jądrowej, rozpoznania i zdefiniowania neutronu, a także do odkrycia promieniotwórczości sztucznej.

Notatka do zeszytu:

1. Promieniotwórczość naturalna jest to samorzutny rozpad (rozszczepienie) jąder atomów niektórych pierwiastków, które nazywamy pierwiastkami promieniotwórczymi.
Izotopy niektórych pierwiastków nie są trwałe i ich jądra same rozpadają się na mniejsze części. Uwalnia się wtedy energia w postaci niewidzialnego promieniowania alfa, beta, gamma.

2. Promieniowanie alfa – jest strumieniem cząstek alfa, które są jądrami helu. Cząstka alfa składa się z dwóch protonów i dwóch neutronów. Ma ładunek dodatni i jest identyczna z jądrem atomu izotopu 4He.

Promieniowanie alfa jest bardzo silnie pochłaniane przez materię. Nawet kilka centymetrów powietrza stanowi całkowitą osłonę przed tym promieniowaniem. Podobnie kartka czy naskórek pochłaniają całkowicie promienie alfa. Jednak spożywanie pokarmów lub wdychanie powietrza zawierającego substancje wytwarzające promieniowanie alfa może być szkodliwe a nawet zabójcze.

3. Promieniowanie beta (promieniowanie β) – powstaje podczas rozpadu β, jest ono strumieniem elektronów poruszających się z prędkością porównywalną z prędkością światła w próżni. Promieniowanie to jest silnie pochłaniane przez materię.

Promieniowanie beta jest bardziej przenikliwe niż promieniowanie alfa o porównywalnej energii!

4. Promieniowanie gamma – wysokoenergetyczna forma promieniowania elektromagnetycznego. Za promieniowanie gamma uznaje się promieniowanie o energii kwantu większej od 50 keV.

Promieniowanie gamma, w odróżnieniu od cząstek alfa i beta nie ma „zasięgu maksymalnego” w żadnym materiale. Stosowana osłona zgodnie z prawem pochłaniania osłabia wiązkę tym bardziej im jest grubsza. Tak materiały lekkie jak i ciężkie są w stanie zapewnić daną krotność osłabienia, różnić się będą jednak grubością. Dla przykładu, aby uzyskać 100-krotne osłabienie wiązki promieniowania gamma irydu-192 należy przygotować osłonę z betonu o grubości 32 cm albo osłonę z żelaza o grubości 9 cm albo z ołowiu o grubości 2,8 cm. Typowymi materiałami osłonowymi są ołów, uran zubożony, stal, beton.

 

5. Zadanie domowe: str. 155/ zad.1,2,3,4

Kontakt: skalna1@poczta.fm

 

Inne obiekty Układu Słonecznego

 

Inne obiekty Układu Słonecznego - fizyka kl. 1a/1b – E. Gwóźdź
31.03.2020

Materiały:

1) Podręcznik – temat 19/str. 140?

2) Patrz p. 3. Co jeszcze znajdziemy w Układzie Słonecznym? – epodręcznik

Notatka do zeszytu :

1. Planety karłowate –  rodzaj obiektu astronomicznego, pośredni między planetami a małymi ciałami niebieskimi. Planety karłowate, wbrew nazwie, nie zaliczają się do planet.

Lista planet karłowatych

2. Planetoidy – ciało niebieskie o małych rozmiarach, obiegające Słońce, posiadające stałą powierzchnię skalną lub lodową, bardzo często o nieregularnym kształcie, często noszącym znamiona kolizji z innymi podobnymi obiektami.

W styczniu 2020 roku znanych było ponad 910 tys. planetoid (w tym ponad 540 tys. ponumerowanych, z czego ponad 22 tys. ma także nazwy własne), z których większość porusza się po orbitach nieznacznie nachylonych do ekliptyki, pomiędzy orbitami Marsa i Jowisza – w tzw. głównym pasie planetoid. Jeszcze większa zapewne jest liczba planetoid w Pasie Kuipera, jednak odkryto dotychczas niewielką ich część, a nachylenie ich orbit do ekliptyki może być znaczne.

3. Komety – małe ciało niebieskie poruszające się w układzie planetarnym, które na krótko pojawia się w pobliżu gwiazdy centralnej. Ciepło tej gwiazdy powoduje, że wokół komety powstaje koma, czyli gazowa otoczka.

Kometa wykazuje aktywność, kiedy przebywa w pobliżu gwiazdy, a potem znika w odległych rejonach układu planetarnego, gdzie przyjmuje postać zamarzniętej kuli skalno-lodowej. Jądro komety zbudowane jest z mieszaniny pyłów i drobnych odłamków skalno-lodowych, składających się z lodu wodnego, zestalonego dwutlenku węgla, amoniaku i metanu.

Najsławniejszymi kometami są:

kometa Halleya: jest kometą krótkookresową, co znaczy, że pojawia się raz na kilkadziesiąt lat. Okres jej obiegu wynosi średnio 76 lat, jest jednak zakłócany przez planety Układu Słonecznego przez co wydłuża się. Najstarszy udokumentowany zapis o tej komecie pochodzi z Chin z 613 roku. Za każdym razem, kiedy kometa Halleya zbliża się do Słońca, traci 250 mln ton materii. Przewiduje się, iż będzie istniała jeszcze jakieś 170 000 lat.

kometa Hale’a-Boppa: została odkryta 23 lipca 1995 roku. Jest kometą długookresową tzn. obiega Słońce w czasie dłuższym niż 200lat. Jej okres wynosi ponad 2537 lat – ludzie, którzy ją widzieli, mogą uważać się za wielkich szczęściarzy. Ostatnim razem była doskonale widoczna 1 kwietnia 1997 jak najjaśniejsze ciało na niebie. Gdy pod koniec XX wieku kometa ukazała się na niebie, doszło do zbiorowego samobójstwa w sekcie Heaven Gate. Ludzie ci wierzyli, że po śmierci zostaną przeniesieni do statku kosmicznego, podobno lecącego za kometą…

4. Zadanie domowe:

a) przeczytaj z podręcznika o planetach pozasłonecznych i poszukiwaniach życia pozaziemskiego

b) rozwiąż test

 

Kontakt: skalna1@poczta.fm

 

Powtórzenie materiału – Praca, moc, energia. Zderzenia.

Powtórzenie materiału  - Praca, moc, energia. Zderzenia. - fizyka rozszerzona kl. 3a/3b – E. Gwóźdź
31.03.2020

Zadania (do analizy)

https://epodreczniki.pl/a/podsumowanie-wiadomosci-o-pracy-mocy-i-energii/D15NencMb

1. Książkę o masie 400g przełożono z biurka o wysokości 70cm na półkę na wysokość 1,5m. Jak i o ile zmieniła się energia potencjalna książki?

2. Stała siła 0,5N działa na ciało o masie 5kg w ciągu 2,5s. Wyznaczyć energię kinetyczną ciała, jeżeli początkowa energia kinetyczna byłą zero.

3. Na jaką wysokość można podnieść młot o masie 20kg zużywając energię w ilości 200J?

4. Pocisk o masie 20g ma prędkość 720km/h. Oblicz energię tej kuli?

5. Silnik o mocy 5KM pracował 40min. Oblicz wykonaną pracę

6. Dwie sprężyste kule o masie m1=100g i m2=200g zderzyły się centralnie, czołowo poruszając się z prędkością v1=35cm/s i v2=50cm/s. Oblicz prędkości tych kul po zderzeniu? Jaka byłaby ich prędkość gdyby były niesprężyste?

https://efizyka.net.pl/zderzenie-sprezyste-cial

https://efizyka.net.pl/zderzenie-niesprezyste-cial

Zadanie do samodzielnego wykonania

  1. Stała siła 1N działa na ciało o masie 10kg w ciągu 1,5s. Wyznaczyć energię kinetyczną ciała jeżeli początkowa energia kinetyczna byłą zero.
  2. Jaką pracę należy wykonać, aby szafę o masie 12kg wnieść na drugie piętro? Przyjmij wysokość jednej kondygnacji równą 3,5m. Jaka będzie zmiana energii potencjalnej tej szafy? (Tarcie zaniedbaj)
  3. Silnik o mocy 12KM pracował 140min. Oblicz wykonaną pracę
  4. Do jakiej prędkości można rozpędzić ciało o masie 100kg zużywając energię w ilości 5000J?
  5. Ciało o masie 2t wciągnięto na wysokość 250cm. Oblicz pracę, jaką wykonano?
  6. Dwie niesprężyste kule o masie m1=100g i m2=200g zderzyły się centralnie, czołowo poruszając się z prędkością v1=50cm/s i v2=35cm/s. Oblicz wspólną prędkość tych kul po zderzeniu? Jaka byłaby ich prędkości gdyby były sprężyste?