КП: Энергия падения метеорита — различия между версиями
Алёна (обсуждение | вклад) (→Решение) |
Алёна (обсуждение | вклад) (→Решение) |
||
Строка 61: | Строка 61: | ||
<math>N=\frac{(m)\cdot Na}{M} </math> | <math>N=\frac{(m)\cdot Na}{M} </math> | ||
− | <math>\hat(E)=1.62138\cdot 10^10</math> | + | <math>\hat(E)=1.62138\cdot 10^{10}</math> |
== Обсуждение результатов и выводы == | == Обсуждение результатов и выводы == |
Версия 21:01, 3 июня 2013
А.М. Кривцов > Теоретическая механика > Курсовые проекты 2013 > Энергия падения метеорита
Курсовой проект по Теоретической механике
Исполнитель: Осокина Алена
Группа: 07 (20510)
Семестр: весна 2013
Содержание
Аннотация проекта
Проект посвящён исследованию энергии, выделяющейся при падении меторита в сопоставлении с другими наиболее известными источниками энергии высоких порядков.
Постановка задачи
1) Сравнить энергию, выделившуюся при столкновении метеорита с Землей с энергией ядерного распада.
2) Сравнить её же с энергией термоядерных реакций.
3) Установить, какие параметры вносят наибольший вклад в то, насколько большой будет выделившаяся энергия (высота падения, масса метеорита, etc)
Общие сведения по теме
Согласно теории относительности, масса представляет собой особую форму энергии, о чем и свидетельствует известная формула Эйнштейна
. Из нее следует возможность преобразования массы в энергию и энергии в массу. В частности, часть массы атомного ядра может превращаться в энергию, и происходит это двумя путями. Во-первых, крупное ядро может распасться на несколько мелких — такой процесс называется реакцией распада. Во-вторых, несколько более мелких ядер могут объединиться в одно более крупное — это так называемая реакция синтеза. Реакции ядерного синтеза во Вселенной распространены очень широко — достаточно упомянуть, что именно из них черпают энергию звезды. Ядерный распад сегодня служит одним из основных источников энергии для человечества — он используется на атомных электростанциях. И при реакции распада, и при реакции синтеза совокупная масса продуктов реакции меньше совокупной массы реагентов. Эта-то разница в массе и преобразуется в энергию по формулеРешение
Рассмотрим падение метеорита весом в 1 кг со 2-ой космической скоростью.
Энергию, выделившуюся при падении метеорита можно считать равной кинетической энергии:
(
— 2-ая космическая скорость=11,2 км/с)
Дж.
Энергия распада урана: рассмотрим реакцию деления ядра урана-235. Ядро делится на два или 3 осколка (зависит от типа реакции)с меньшей суммарной массой с испусканием двух или трёх нейтронов.
При этом масса целого ядра до деления больше массы получившихся осколков. Разница составляет примерно 0.1 % массы разделившегося ядра, следовательно, в энергию переходит 0,1 % от первоначальной массы, т.е., в рассматриваемом случае, 0, 001 кг.
Энергия распада 1 ядра урана:
,где
— дефект масс (разность масс ядра и типичных продуктов распада).Масса атома урана:235,043929 а.е.м. Массовое число = 235;
=0,043929 а.е.м.Тогда
ДжТ.к. в данном случае распалось не 1 ядро, нужно посчитать количество ядер в 1 г урана. Тогда вся выделившаяся энергия
, где-количество ядер в 1 грамме урана-235.
Обсуждение результатов и выводы
Как видно из результатов, приведённых выше, энергия, выделившаяся при падении метеорита массой в 1 кг со 2-ой космической скоростью будет на 3 порядка выше, чем энергия ядерного распада 1 кг урана-235.
Для сравнения: энергия взрыва — от 13 до 18 килотонн в тротиловом эквиваленте. Энергия падения метеорита массой в 1 кг — [1]]
килотонн. Соответственно, при столкновении с Землёй метеорита массой в 100 т произойдёт взрыв, превышающий по значению выделившейся энергии взрыв бомбы в Хиросиме. [Ссылки по теме
- Новости науки и техники (падение метеорита под Челябинском)
- [[2]]