44 (337)

Od mikroświata do Kosmosu

stałej słonecznej na powierzchni Ceres. Na Ziemi Jej wartość wynosi

S = 1360— sm

428. Oblicz, jaka ilość energii mogłaby zasilić baterię słoneczną o powierzchni S=100m² wyposażoną w mechanizm ustawiający ją zawsze prostopadle do promieni słonecznych w bezchmurny letni dzień. Przyjmij czas od wschodu do zachodu Słońca 16 h. Zakładając sprawność baterii 15% oszacuj, ile musiałbyś zapłacić za taką ilość energii, gdyby była to energia elektryczna. Koszt 1 kWh = 0,42 zł. Pomijamy niekorzystny wpływ atmosfery

ziemskiej. Przyjmij stałą słoneczną S= 1360—

sm

429*. Jedna z reakcji tzw. cyklu protonowo-protonowego zachodzących w Słońcu przebiega według schematu: ³He + ³He ->⁴He + 2^H+ 12,85 MeV. Korzystając z przedstawionego schematu, oraz informacji, że deficyt masy w jądrze ³He wynosi 7,176-10~³u oblicz deficyt masy w jądrze ⁴ He.

430. Jedna z najstarszych hipotez tłumaczących produkcję energii we wnętrzu Słońca zakładała, że jej źródłem jest spalanie węgla. Zakładając, że w chwili powstania Słońca czysty chemicznie węgiel (grafit) stanowił 1/3 masy całej gwiazdy (resztę stanowiłby tlen niezbędny do podtrzymania reakcji) wylicz czas, jaki upłynie do końca świecenia Słońca. Masa Słońca

wynosi M_s = 2-10³⁰kg, stała słoneczna S= 1360—, ciepło spalania

sm

węgla c_swęgla = 3,287-10⁴ kJ/kg, średnia odległość Ziemi od Słońca wynosi 1,49-lO^m.

431 □ Gwiazda neutronowa jest zbudowana z materii, której gęstość wynosi około 2-10¹⁷ kg/m³. Wylicz średnicę gwiazdy neutronowej, której masa jest dwa razy większa od masy Słońca (M_s = 2- 10³⁰kg).

Jedność mikro- i makroświata

W rozwiązaniach zadań tego paragrafu nie uwzględniaj efektów relatywistycznych, a brakujące dane odczytaj z tablic stałych fizycznych.

432. Oblicz wartość pędu elektronu, któremu odpowiada długość fali A = 0,086 nm.

i

433.    Oblicz długość fali jaka odpowiada protonowi poruszającemu się z szybkością 10⁴ m/s.

434.    Oblicz, jak zmieni się długość fali odpowiadająca elektronowi, jeśli Jego energia kinetyczna zmaleje dwa razy.

435.    Długość fali de Broglie’a protonu jest równa 2-10^_12m. Oblicz energię kinetyczną tej cząstki. Wynik podaj w eV.

43i)₀ Porównaj długości fali odpowiadające dwóm cząstkom o masach m₁ = m i m₂ = 400m, o takich samych energiach kinetycznych.

43^= Oblicz napięcie, jakim przyspieszono cząstkę a, jeśli odpowiadająca jej długość fali wynosi A = 5-10“¹⁴ m. (m_a = 4m_p, q_a = 2q_p).

438. Cząstkę przyspieszono napięciem U. Oblicz, jak zmieni się jej energia, pęd i długość fali, jeśli napięcie wzrośnie czterokrotnie.

91