Zadanie 10.4 — Fizyka jądrowa · Matura 2021, poziom Rozszerzony

Matura 2021 • Maj • Rozszerzony • Stara formuła • Zad. 10.4

😵 4/5

📊 27%

1 pkt

Fizyka jądrowa

Informacja do zadania:

Kilkanaście lat po tym, jak J.J. Thomson odkrył elektron, Robert A. Millikan wykonał doświadczenie, w którym wyznaczył ładunek elektryczny elektronu.

W jednej z wersji tego doświadczenia naelektryzowane kropelki oleju poruszały się w powietrzu, w obszarze jednorodnego pola elektrycznego, pomiędzy równoległymi i przeciwnie naładowanymi płytkami metalowymi. Do naelektryzowania kropelek oleju wykorzystano wiązkę jąder helu $^{4} He$ , uzyskaną podczas rozpadu alfa jąder plutonu $^{239} P u$ .

Kropelki oleju rozpylano w obszar pola elektrycznego. Obserwacja ruchu kropelki pod mikroskopem pozwalała wyznaczyć jej prędkość (zobacz rysunek poniżej).
kropelka oleju

Na dodatnio naelektryzowane kropelki oleju działają:
• siła grawitacji $F_{g}$
• siła oporu $F_{o p}$ powietrza, której wartość jest wprost proporcjonalna do wartości prędkości kropelki: $F_{o p} \sim v$
• siła elektryczna $F_{e}$ (wtedy, gdy pole elektryczne pomiędzy płytkami jest włączone).

Informacja dodatkowa:

Podczas rozpadu jądra plutonu $^{239}$ Pu powstają dwa produkty: jądro helu $^{4}$ He oraz pewne jądro, które oznaczymy jako X.

Zadanie 10.4

Oceń prawdziwość poniższych zdań. Zaznacz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.

1.	Masa jądra plutonu ²³⁹Pu jest większa od sumy mas produktów reakcji rozpadu (opisanej w informacji do zadań 10.3. i 10.4.).	P	F
2.	Produkty reakcji rozpadu jądra plutonu ²³⁹Pu (opisanej w informacji do zadań 10.3. i 10.4.) uzyskują energię kinetyczną.	P	F
3.	Masa jądra plutonu ²³⁹Pu jest większa od sumy mas oddzielnych nukleonów, które tworzą jądro plutonu ²³⁹Pu.	P	F