Tự luận 18.8 trang 59, 60, 61, 62 SBT Vật lý 10 - Chân trời sáng tạo: Hạt nhân uranium đang đứng yên thì phân rã (vỡ) thành hai hạt: hạt $\alpha$ có khối lượng 6, 65...

Hạt nhân uranium đang đứng yên thì phân rã (vỡ) thành hai hạt: hạt $\alpha$ có khối lượng 6,65.10^-27 kg và hạt X có khối lượng 3,89.10^-25 kg.

a) Giải thích tại sao hạt nhân sau khi phân rã chuyển động theo hai hướng ngược nhau.

b) Tính tỉ số v₀/v_x.

Vận dụng kiến thức về định luật bảo toàn động lượng.

Tóm tắt:

${m_\alpha } = 6,{65.10^{ - 27}}kg$

m_X = 3,89.10^-25 kg

v₀/v_X =?

Lời giải:

a) Động lượng ban đầu: $\overrightarrow {{p_t}} = \overrightarrow {{p_U}} = 0.$

Động lượng của hệ sau khi phân rã: $\overrightarrow {{p_s}} = \overrightarrow {{p_\alpha }} + \overrightarrow {{p_X}}$

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng suy ra: $\overrightarrow {{p_\alpha }} = - \overrightarrow {{p_X}} \left( * \right)$.

Vậy sau khi uranium phân rã, hạt $\alpha$ và hạt X chuyển động theo hai hướng ngược nhau.

b) Từ (*) suy ra: ${p_\alpha } = {p_X} \Rightarrow {m_\alpha }.{v_\sigma } = {m_X}.{v_X} \Rightarrow \frac{{{v_\alpha }}}{{{v_X}}} = \frac{{{m_X}}}{{{m_\alpha }}} = 58,5.$