Zadanie 10.4 — Praca, moc, energia mechaniczna · Matura 2015, poziom Rozszerzony

2 pkt
Praca, moc, energia mechanicznaFizyka jądrowaElektrostatyka

Informacja do zadania:

Na początku XX wieku naukowcy przeprowadzali liczne eksperymenty z zastosowaniem wiązek naładowanych cząstek o wysokiej energii. Pierwszym źródłem takich cząstek były substancje promieniotwórcze. Wysyłają one m.in. cząstki alfa o energiach do 6 MeV, które wykorzystywane były w pierwszych sztucznych reakcjach jądrowych. Jednak źródła tego typu były bardzo drogie, nie dało się nimi łatwo sterować, a poza tym wytwarzane cząstki miały za niską energię do przeprowadzenia wielu doświadczeń. Naukowcy potrzebowali nowego sposobu uzyskiwania wysokoenergetycznych cząstek.

W roku 1932 naukowcy J.D. Cockcroft i E.T. Walton zbudowali urządzenie, dzięki któremu mogli przyspieszać naładowane cząstki. Urządzenie zawierało pojemnik z gazowym wodorem. Wodór ostrzeliwany był elektronami, które powodowały jego jonizację. Powstawały swobodne protony, które następnie były przyspieszane napięciem 0,15 MV. Rozpędzone protony padały na cienką folię z litu i powodowały emisję cząstek alfa (patrz rysunek na następnej stronie). Każda z tych cząstek alfa uzyskiwała energię 8,6 MeV.

schemat_przyspieszania_czastek

Oblicz prędkość, jaką osiągają protony w akceleratorze Cockcrofta–Waltona przy założeniu, że ich początkowa prędkość (w chwili jonizacji) jest znikomo mała.

Pogotowie Matura Fizyka Twoja przepustka na studia techniczne
Polityka prywatności

© 2026 Pogotowie Matura Fizyka. Wszelkie prawa zastrzeżone.