Sifat utama fragmen fisi adalah energi kinetik yang tinggi, radioaktivitas, dan kemampuan memancarkan neutron cepat dan tertunda. Selama fisi uranium-235 oleh neutron termal, hasil spesifik fragmen fisi massanya sangat asimetris (Gbr. 8.3).
Kemungkinan munculnya suatu fragmen tertentu bersifat statistik. Perbandingan rata-rata massa pecahan ringan dan berat adalah . Peluang suatu inti membelah menjadi tiga bagian adalah 10 -2 10 -6 dari peluang pembelahan menjadi dua bagian. Hasil tertinggi (6%) adalah untuk fragmen dengan nomor massa 95 dan 139. Kecepatan awal sebuah fragmen cahaya adalah sebesar 1,4. 10 11 m/s, dan berat - 10 11 m/s.
Kurva hasil fragmen fisi inti lain yang difisi oleh neutron termal (233 U, 241 Pu) serupa. Selain itu, fisi asimetris diamati selama fisi paksa semua unsur, dimulai dengan Th, jika disebabkan oleh neutron yang berenergi tidak terlalu tinggi, serta selama fisi spontan inti berat. Dalam semua kasus fisi nuklir pada energi eksitasi rendah, kurva massa fragmen menjadi “berpunuk dua”.
gi, %
70 80 90 100 110 120 130 140 A
Beras. 8.3. Hasil spesifik dari fragmen fisi dari berbagai massa atom
selama pembelahan inti 235 U (garis padat) dan 239 Pu (garis putus-putus)
Ketika energi eksitasi nuklir meningkat, fisi menjadi simetris. Jadi, ketika inti uranium dibelah oleh proton dengan E= 32 MeV kemungkinan fisi simetris meningkat, dan pada energi eksitasi 150 MeV kurva massa menjadi “punuk tunggal”.
Proses fisik keracunan bahan bakar nuklir
Fisi nuklir dapat terjadi dengan berbagai cara. Lebih dari 400 inti fragmen berbeda ditemukan selama fisi inti 235 U oleh neutron termal. Selain itu, fragmen fisi dalam proses peluruhan - - dan diubah menjadi inti lainnya. Dengan demikian, sekitar 600 nuklida berbeda dapat dihitung di dalam inti reaktor. Diantaranya ada inti yang menyerap neutron dengan kuat.
Berumur pendek produk fisi radioaktif dalam reaktor nuklir, yang mempunyai penampang serapan besar dan ikut serta dalam penangkapan neutron yang tidak produktif, disebutproduk beracun (atau racun neutron).
Kinetika keracunan mengacu pada proses perubahan konsentrasi nuklida berumur pendek ini dari waktu ke waktu, dan peracunan bahan bakar (atau keracunan reaktor) adalah proses akumulasinya, mengingat ada juga proses sebaliknya peracunan, disebabkan oleh peluruhan radioaktif nuklida ini. Produk beracun yang paling penting adalah 
, yang memiliki penampang serapan yang sangat besar untuk neutron termal. Pada energi neutron E= 0,084 eV
mempunyai resonansi raksasa pada penampang tangkapan : 3. 10 6 gudang. Xenon-135 adalah penyerap terkuat dari semua nuklida yang diketahui. Untuk neutron termal standar (dengan energi paling mungkin E= 0,025 eV) penampang tangkapan 
sama dengan 2,72. 10 6 gudang. Dengan meningkatnya energi neutron, nilainya
Dengan Untuk 
menurun dengan cepat. Sudah di E N= 1 eV, penampang penangkapan radiasi xenon-135 menjadi sekitar 300 kali lebih kecil dari nilai maksimumnya. Untuk neutron berenergi tinggi, penampang tangkapannya adalah 
tidak signifikan. Oleh karena itu, dalam reaktor neutron cepat, keracunan tidak terlihat sama sekali.
Penampang penangkapan neutron termal 135 Xe hampir 4000 kali lebih besar dari penampang penangkapan 235 U, oleh karena itu, bahkan pada konsentrasi rendah 135 Xe mempunyai dampak yang signifikan terhadap proses penyerapan neutron termal yang tidak produktif. Keracunan bahan bakar adalah masalah khusus reaktor neutron termal yang harus diperhitungkan ketika mengatasi masalah pengendalian reaktor daya.
Waktu paruh 135 Xe T 1/2 = 9,2 jam. 135 Xe terbentuk di dalam reaktor (meskipun dalam jumlah kecil) sebagai produk fisi langsung dari inti 235 U. Dalam setiap 1000 fisi, diperoleh rata-rata 3 135 inti Xe, yaitu. keluaran spesifiknya = 0.003 = 0,3 %.
Namun secara signifikan jumlah besar 135 Xe terbentuk sebagai hasil dari dua peluruhan berturut-turut 
- produk fisi langsung, hasil spesifiknya = 0,06 = 6% (20 kali lebih banyak dari xenon-135).
Diagram keseluruhan pembentukan dan hilangnya 135 Xe di dalam reaktor adalah sebagai berikut:
+ 235 kamu G= 0,003 135 Xe*+ 
(n, ) 136Xe*
() T = 9,2 jam
G = 0.06 (G = 0,06) () T= 6..7 H
135 Te*()T18 Dengan 135Saya*+ 
(n, ) 136 Ba
Beras. 8.4. Skema pembentukan dan hilangnya yodium dan xenon
Waktu paruh 135 Te T 1/2 18 s, yang jauh lebih kecil dari waktu paruh 135 I (T 1/2 = 6,7 jam), oleh karena itu diyakini bahwa 135 I terbentuk sebagai garis lurus produk fisi dengan rendemen spesifik 6%. Sebenarnya, tidak semua 135 saya berubah menjadi 
. Sebagian darinya terbakar (yaitu, berinteraksi dengan neutron, menghasilkan 136 I), seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 8.4. Namun penampang penyerapan mikroskopis 135 I dapat diabaikan, dan efek ini biasanya tidak diperhitungkan (laju hilangnya 135 I akibat peluruhan ratusan kali lebih besar daripada laju pembakarannya).
Penurunan konsentrasi 135 Xe terjadi karena peluruhan radioaktifnya (T 1/2 = 9,2 jam) dan terbakar sehingga terbentuk 136 Xe. Penampang serapan 136 Xe kecil ( Dengan= 0,16 lumbung), dan perubahan konsentrasinya hampir tidak berpengaruh pada kondisi penggandaan neutron.
Sejak reaktor dihidupkan, akumulasi 135 Xe meningkat, kemudian terjadi keseimbangan antara pembangkitan dan hilangnya 135 Xe, dan mulai saat ini konsentrasinya tidak berubah seiring waktu. Keracunan reaktor dengan xenon disebut keracunan rumah sakit.
Setelah reaktor dimatikan, pembentukan 135 I berhenti sepenuhnya, dan konsentrasi 135 Xe mulai meningkat terlebih dahulu (karena peluruhan radioaktif dari sejumlah besar 135 I terakumulasi dalam bahan bakar nuklir dan, setelah melewati maksimum, berkurang, karena inti induk 135 I tidak lagi terbentuk. Grafik perubahan konsentrasi inti yodium dan xenon tergantung pada waktu setelah reaktor dimatikan ditunjukkan pada Gambar. 8.5.
Pada T = 0 (pada saat reaktor dimatikan), N 0 Xe 0, karena sejumlah Xe-135 telah terakumulasi selama pengoperasian reaktor pada saat dimatikan (paling sering ini adalah konsentrasi xenon stasioner).
Beras. 8.5. Perubahan konsentrasi 135 I dan 135 Xe setelah reaktor dimatikan
Waktu untuk mencapai konsentrasi maksimum 135 Xe adalah 610,5 jam dan bergantung pada kerapatan fluks neutron di inti reaktor sebelum dimatikan, yaitu pada tingkat daya saat reaktor beroperasi. Fenomena konsentrasi xenon arus yang melebihi nilai stasionernya setelah daya reaktor dikurangi atau dimatikan disebut “ lubang yodium.”
Setelah reaktor dimatikan, situasi mungkin timbul di mana sulit atau bahkan tidak mungkin untuk menghidupkan reaktor untuk beberapa waktu karena keracunan xenon yang tidak terkompensasi pada reaktor.
Proses terak bahan bakar nuklir
Produk fisi yang berumur panjang dan stabil dengan penampang tangkapan yang nyata disebut terak.
Ketika reaktor beroperasi pada daya konstan, konsentrasi terak meningkat secara monoton, dan setelah dimatikan tidak berkurang. Di antara produk fisi 235 U oleh neutron termal, terdapat lebih dari 60 jenis inti yang berbeda, yang merupakan terak. Untuk memudahkan perhitungan, semua terak dibagi menjadi 3 kelompok tergantung pada nilai penampang serapan.
Kelompok pertama meliputi kuat terak, penampang serapannya berkali-kali lipat lebih besar dari penampang serapan 
. Diantaranya, kontribusi utama terhadap slagging dibuat oleh samarium 149 Sm, oleh karena itu, ketika menghitung slagging bahan bakar, akumulasinya sangat diperhitungkan. Samarium-149 terbentuk di inti reaktor, terutama bukan sebagai fragmen fisi (hasil spesifik 149 Sm tidak melebihi 10 -4), tetapi sebagai hasil peluruhan radioaktif dari fragmen fisi lain - 149 Nd, yang memiliki hasil spesifik = 0,0113. Rantai transformasi utama yang menyebabkan perubahan konsentrasi 149 Sm berbentuk:
Konsentrasi prometium 
berkurang hanya karena peluruhan radioaktifnya dengan laju Pm N Pm . Akibatnya, konsentrasi 149 Sm meningkat dengan laju yang sama, dan laju penurunan 149 Sm hanya ditentukan oleh laju penyerapan neutron termal oleh intinya (pembakaran).
Keadaan reaktor yang beroperasi dimana konsentrasi 149 Sm tidak berubah terhadap waktu disebut tidak bergerak terak. Dalam hal ini, laju pembentukan dan hilangnya samarium dibandingkan.
Setelah reaktor dimatikan, samarium, karena stabil, terakumulasi di inti. Selain itu, konsentrasinya meningkat hingga semua promethium-149 yang terakumulasi sebelum penghentian tersebut hancur. Proses peningkatan konsentrasi 149 Sm setelah reaktor dimatikan sebagai akibat peluruhan 149 Pm yang terakumulasi sebelum dimatikan dengan peralihannya menjadi 149 Sm disebut “ kegagalan prometium».
Bersama. Kedua Golongan ini mencakup terak yang penampang serapannya sepadan dengan penampang serapan 235 U ( a a 5), dan untuk ketiga grup - terak, di mana a a 5.
Di wilayah termal, penampang makroskopik bahan bakar jauh lebih besar daripada rata-rata penampang makroskopik terak, sehingga penyerapan neutron dalam bahan bakar merupakan hal yang sangat penting.
Untuk reaktor perantara, bahaya terak meningkat karena di wilayah ini, penampang serapan makroskopis terak meningkat.
Pelajaran fisika di kelas 9
Fisi inti uranium. Reaksi berantai. Pekerjaan laboratorium №7
“Mempelajari fisi inti atom uranium dari foto jejak”
Tishchenko E.V., guru
lembaga pendidikan fisika kota "Setsishchenskaya oosh"
Jenis – pelajaran dalam mempelajari materi baru.
Target :
Memperkenalkan konsep reaksi berantai nuklir,
Cari tahu kondisi terjadinya,
- verifikasi keabsahan hukum kekekalan momentum dengan menggunakan contoh fisi inti uranium.
Peralatan: foto partikel bermuatan yang terbentuk dalam emulsi fotografis selama fisi inti atom uranium di bawah pengaruh neutron (dari buku teks); penggaris pengukur.
Selama kelas
SAYA . Waktu pengorganisasian.
II . Memperbarui pengetahuan . Percakapan depan:
Struktur atom menurut Rutherford (Di pusat atom terdapat inti bermuatan positif, di sekelilingnya elektron negatif berputar)
Mengapa gedung ini disebut model planet atom? (Struktur atom mirip dengan struktur sistem bintang).
Partikel apa yang menyusun inti atom? (Dari proton dan neutron (nukleon))
Manakah dari partikel berikut yang bermuatan, dan yang manakah? (Proton. Positif.)
Bagaimana proton dalam inti berinteraksi satu sama lain secara elektrik? (Karena mereka bermuatan muatan dengan nama yang sama, maka proton akan tolak-menolak)
Lalu gaya apa yang menahan nukleon di dalam inti? (Kekuatan nuklir daya tarik. Mereka bekerja antar nukleon dan ratusan kali lebih kuat dari gaya tolak menolak listrik).
Unsur kimia di pandangan umum ditulis seperti ini:X. Apa yang mereka maksud dan apa yang mereka tunjukkanZ Dan N? (Jumlah neutron ditunjukkan dengan huruf N , jumlah proton - Z , juga jumlah elektron dalam suatu atom, juga nomor urut dalam tabel periodik)
Apa yang dimaksud dengan cacat massal? (Perbedaan antara massa nukleon dan massa inti).
Apa itu energi ikat? (Energi minimum yang harus dikeluarkan untuk membelah inti menjadi nukleon individu E = Δ M C 2)
AKU AKU AKU . Mempelajari materi baru.
Pada tahun 1938, Irene Curie menjadi salah satu produk peluruhan yang terbentukketika membombardir uranium dengan neutron, dia menemukan isotop radioaktif yang sifat-sifatnya mirip dengan lantanum. Irene Curie berdiriberada di ambang penemuan fisi uranium, tetapi tidak ada yang mempercayainya, tidak pula Bohr,atau Rutherford. Mereka semua menganggap perpecahan seperti itu mustahil terjadi. Otto Hahn dan Fritz Strassmann menyinari uranil nitrat dengan neutron dan memperolehnyabarium radioaktif.
Mereka benar-benar menemukan pemisahan inti uranium, artikel mereka adalahdiperbaiki pada 22 Desember 1938.
Pada tahun 1939, ilmuwan Jerman Lise Meitner dan Otto Frisch menulismenerbitkan sebuah artikel di mana mereka menunjukkan bahwa reaksi seperti itu mungkin terjadi. Pada tahun yang sama, ilmuwan Rusia J. Frenkel dan N. Bohr mengembangkan teori fisi nuklir atom uranium.
2. Mengenal teori fisi nuklir.
Inti uranium menangkap neutron dan, seperti setetes cairan, mulai berubah bentuk dan berbentuk halter. KuloTolakan Nova menjadi lebih kuat dibandingkan tarikan nuklir dan intipecah menjadi dua bagian yang tidak sama, fragmennya bersifat radioaktif, dan sebagai hasil dari serangkaian peluruhan β, fragmen tersebut berubah menjadi isotop stabil.
Contoh reaksi fisi nuklir inti uranium
IV . Melakukan pekerjaan laboratorium. Pengarahan keselamatan kerja.
Perhatikan baik-baik foto treknya.
N 
dan ini menunjukkan jejak dua fragmen yang terbentuk selama fisi inti atom uranium yang menangkap neutron. Inti uranium terletak di titik g yang ditandai dengan tanda panah.
Jejak tersebut menunjukkan bahwa pecahan inti uranium tersebar ke arah yang berlawanan (ketegaran pada lintasan kiri disebabkan oleh tumbukan pecahan tersebut dengan inti salah satu atom emulsi fotografi tempat ia bergerak).
Diketahui bahwa undang-undang konservasi berperan dalam hal ini fisika nuklir peran khusus. Mari kita ingat undang-undang dasar konservasi yang kita perlukan agar penelitian hari ini berhasil.
Hukum kekekalan momentum: Jumlah vektor impuls benda-benda yang membentuk sistem tertutup tidak berubah seiring waktu untuk setiap pergerakan dan interaksi benda-benda tersebut.
Hukum Konservasi muatan listrik: Dalam reaksi nuklir, total muatan listrik pada saluran masukan sama dengan total muatan listrik pada saluran keluaran.
Hukum kekekalan jumlah nukleon: Dalam reaksi nuklir, jumlah nomor massa sebelum reaksi sama dengan jumlah nomor massa setelah reaksi.
Lakukan laboratorium
1 tugas: Dengan menggunakan hukum kekekalan momentum, jelaskan mengapa pecahan yang terbentuk selama fisi inti atom uranium tersebar ke arah yang berlawanan.
Jawab secara tertulis: Apakah muatan dan energi pecahannya sama? Silakan tunjukkan dalam jawaban Anda, Berdasarkan tanda apa kita dapat menilai hal ini?
Diketahui bahwa pecahan inti uranium merupakan inti atom dari dua atom yang berbeda unsur kimia(misalnya barium, xenon, dll.) dari tengah meja Dmitry Ivanovich Mendeleev. Satu dari kemungkinan reaksi fisi uranium dapat dituliskan secara simbolis sebagai berikut: dimana lambangnya Z X inti atom dari salah satu unsur kimia ditunjukkan.
(Pilihan jawaban: Ketika sebuah neutron ditangkap, inti uranium terbagi menjadi kira-kira dua bagian yang sama, yang disebut pecahan fisi. Dalam hal ini, pecahan tersebut terbang ke dalam sisi yang berlawanan. Hal ini dapat dijelaskan berdasarkan hukum kekekalan momentum. Momentum inti uranium sebelum penangkapan neutron hampir sama sama dengan nol. Ketika sebuah neutron ditangkap, inti atom, yang menerima momentum tertentu darinya, terpecah menjadi dua bagian terbang bermassa m 1 dan m 2. Jika kita tuliskan hukum kekekalan momentum: 
)
Tugas 2: Dengan menggunakan hukum kekekalan muatan dan tabel Dmitry Ivanovich Mendeleev, tentukan unsur apa yang tidak diketahui ini.
Berdasarkan hukum kekekalan muatan, kita menulis: 92 + 0 = 56 + Z + 2 * 0. Dari sini kita mendapatkan Z = 36. Berdasarkan tabel D.I. Mendeleev menentukan bahwa ini adalah inti kripton.
Di akhir pekerjaan, jangan lupa melakukannya kesimpulan umum tentang pekerjaan yang dilakukan.
V . Ringkasan pelajaran.
VI . Pekerjaan rumah. § 74,75, jawab pertanyaan.
Buku Bekas:
Peryshkin A.V. Fisika kelas 9: buku teks untuk pendidikan umum. institusi, M.: Bustard, 2009.
Maron E.A. Catatan pendukung dan tugas bertingkat untuk buku teks oleh A.V. Peryshkin “Fisika kelas 8” St. Petersburg LLC “Victoria Plus”, 2009
Mempelajari fisi nuklir atom uranium dari foto jejak
Target: Konfirmasikan keabsahan hukum kekekalan momentum dengan menggunakan contoh fisi inti uranium.
Peralatan: foto jejak partikel bermuatan (Gbr. 1), diperoleh di ruang awan selama fisi inti atom uranium di bawah pengaruh neutron, tabel referensi “Relatif massa atom beberapa isotop."
Baca peraturannya dan tandatangani bahwa Anda setuju untuk mematuhinya .
Seharusnya tidak ada benda asing di atas meja saat bekerja.
___________________________
Tanda tangan siswa
Kemajuan:
1. Ulangi § 66
Pertanyaan untuk pengendalian diri: a) Gaya apa yang bekerja pada inti atom? b) Mengapa inti atom tidak meluruh menjadi nukleon tersendiri? c) Apa yang terjadi pada inti uranium ketika menyerap neutron? Bagaimana fisi nuklir terjadi? d) Bagaimana hukum kekekalan momentum dirumuskan? e) Mengapa pecahan inti tersebar berlawanan arah? f) Menjadi energi apa bagian tersebut berubah? energi dalam inti pada saat pembelahannya?
2. Perhatikan fotonya (Gbr. 1).
|
3. Selesaikan tugas: 1) Dengan menggunakan hukum kekekalan momentum, jelaskan mengapa pecahan yang terbentuk selama fisi inti atom uranium tersebar ke arah yang berlawanan. Untuk melakukan ini, jawablah pertanyaan: a) apa itu impulsnya sama inti atom uranium sebelum neutron mengenainya? __________________ b) berapakah momentum total pecahan yang terbentuk selama fisi? ________________ _________________________________________________________________________ c) berapa besar dan arah impuls pecahan tersebut? ___________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2) Diketahui pecahan inti uranium merupakan inti atom dari dua unsur kimia yang berbeda dari tengah tabel D.I. Salah satu kemungkinan reaksi fisi uranium 235 U secara simbolis dapat ditulis sebagai berikut:
92 U + 0 n → 56 Ba + Z X + 2 ∙ 0 n,
dimana simbol Z X menunjukkan inti atom salah satu unsur kimia. Dengan menggunakan hukum kekekalan muatan listrik dan tabel D.I. Mendeleev, tentukan jenis unsurnya. ____________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3) Jelaskan mengapa jejak partikel yang berbeda pada foto memiliki ketebalan yang berbeda? ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
PERTANYAAN KONTROL:
1. Mengapa fisi nuklir dapat dimulai hanya jika ia mengalami deformasi akibat pengaruh neutron yang diserapnya? ____________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________
2. Bagaimana cara menentukan arah pergerakan partikel berdasarkan jenis lintasannya? ____________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3. Apa yang menentukan ketebalan jejak partikel? _____________________________________________________________ ______________________________________________________________________
4. Panjang m suatu partikel bergantung pada apa? ________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________
5. Bagaimana reaksi fisi inti uranium berlangsung: dengan pelepasan energi masuk lingkungan atau sebaliknya dengan penyerapan energi? ________________________________________________________ __________________________________________________________________________
Dengan menggunakan foto pada Gambar 1, berdasarkan hukum kekekalan momentum berdasarkan massa pecahan yang diketahui, tentukan rasio kecepatan partikel yang terbentuk sebagai hasil reaksi nuklir. Untuk ini:
a) Tuliskan rumus hukum kekekalan momentum pecahan inti. _________________________________
_______________________________________________________________________________________
b) Dari rumus hukum kekekalan momentum, nyatakan perbandingan kecepatan partikel. ____________
______________________________________________________________________________________
c) Dalam tabel referensi " Massa relatif beberapa isotop" temukan massa fragmen yang dihasilkan. Tuliskan di tabel.
d) Tentukan perbandingan massa pecahan inti uranium. __________________________________________________________ ______________________________________________________________________
e) Tuliskan perbandingan kecepatan pecahan yang dihasilkan. ________ ________________________________________________________________________________________________
f) Isi tabelnya.
g) Simpulkan apa hubungan antara massa pecahan yang dihasilkan dan kecepatannya. ______________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Nilai “________” Tanda tangan guru _____________
Studi tentang gerak dipercepat beraturan
Target: Tentukan percepatan bola dan kelajuan sesaatnya sebelum mengenai silinder
Peralatan: tripod dengan kopling dan kaki, alur, bola, silinder logam, pita pengukur, metronom atau jam dengan jarum detik.
Peraturan keselamatan. Baca peraturannya dengan cermat dan tandatangani bahwa Anda setuju untuk mematuhinya. .
Tempatkan peralatan dan bahan di meja kerja Anda sedemikian rupa agar tidak terjatuh. Seharusnya tidak ada benda asing di atas meja.
Saya telah membaca peraturan dan setuju untuk mematuhinya. ___________________________
Tanda tangan siswa
Kemajuan:
1. Ulangi § 5, 7. 8.
Pertanyaan untuk pengendalian diri: 1) Gerak apa yang disebut percepatan beraturan? 2) Apa yang disebut percepatan? 3) Bagaimana cara menentukan perpindahan suatu benda pada gerak dipercepat beraturan? 4) Bagaimana cara menentukan perpindahan suatu benda yang bergerak dengan percepatan beraturan dari keadaan diam? 5) Bagaimana cara menentukan percepatan suatu benda? 6) Bagaimana cara menentukan percepatan suatu benda yang bergerak dari keadaan diam?
2. Dengan menggunakan tripod, kencangkan saluran pada posisi miring dengan sedikit miring terhadap horizontal. Kemiringannya harus sedemikian rupa sehingga bola bergerak sepanjang alur setidaknya dalam empat ketukan metronom. Di ujung bawah talang, letakkan silinder logam di dalamnya.
3. Setelah melepaskan bola (bersamaan dengan pukulan metronom) dari ujung atas alur, hitung jumlah pukulan metronom sampai bola bertabrakan dengan silinder (sehingga silinder tidak bergerak pada saat tumbukan. , itu harus dipegang dengan tangan Anda). Eksperimen akan lebih mudah dilakukan dengan kecepatan 120 ketukan metronom per menit. Dalam hal ini, interval antar tumbukan adalah Δt = 0,5 s.
4. Dengan sedikit mengubah sudut alur dan melakukan gerakan kecil pada silinder logam, pastikan antara saat bola dilepaskan dan tumbukan dengan silinder terdapat 4 ketukan metronom (3 interval antar ketukan).
5. Hitung waktu yang diperlukan bola untuk bergerak dengan menggunakan rumus t = 0,5 * (n – 1), dimana n adalah jumlah ketukan metronom. t = ____________________________________________________________________ s
5. Dengan menggunakan pita pengukur, tentukan modulus perpindahan bola s (dari tepi atas alur ke silinder)
6. Tanpa mengubah sudut talang, sebab kondisi percobaan harus tetap tidak berubah, ulangi percobaan 5 kali, mencapai kebetulan yang paling akurat dari momen tumbukan metronom dan tumbukan bola dengan silinder (untuk ini, silinder dapat sedikit digerakkan sepanjang alur ). Ukur pergerakan bola setiap saat.
PERTANYAAN KONTROL:
1. Apakah besar percepatan bergantung pada waktu gerak bola? dari modul gerakan? ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2. Tentukan manakah dari dependensi berikut yang dijelaskan gerak dipercepat beraturan:
S = 5 + 2t, S = 2t, S = 2t + 3 t2, S = 2t – 5 t2, S = 5 t2, S = 5 + 3t + 2 t2, S = 2 – 3t + 2 t 2
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3. Berapa panjang bola yang bergerak dengan percepatan yang sama jika panjang parit adalah 2 m? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________
4. Menyelesaikan soal: Seorang pemain ski meluncur menuruni gunung, bergerak lurus dengan percepatan konstan 0,1 m/s 2 . Tuliskan persamaan yang menyatakan ketergantungan koordinat dan proyeksi vektor kecepatan pemain ski terhadap waktu jika koordinat dan kecepatan awalnya nol. ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
*Tugas tambahan
1. Ubah kemiringan talang, misalnya diperbesar.
2. Lakukan percobaan dengan mengulangi tindakan dengan bola yang dijelaskan pada paragraf 2 – 9, temukan a c p 2
3. Bandingkan a dengan p 2 dan a dengan p. ____________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________________
4. Simpulkan bagaimana percepatan gerak bola berubah dengan bertambahnya sudut kemiringan saluran. ____________________________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________
5. Simpulkan apakah percepatan bola bergantung pada sudut kemiringan saluran? Jika itu tergantung, lalu bagaimana tepatnya? ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Nilai “______” Tanda tangan guru _____
Nama siswa ____________ Kelas _________
Pekerjaan laboratorium No.2 _____________________
(1)
dari sini
(2)
Mengetahui percepatan, Anda dapat menentukan kecepatan sesaat menggunakan rumus:
(3)
Jika Anda mengukur periode waktu T dari awal pergerakan bola hingga dampaknya terhadap silinder dan jaraknya S dilaluinya selama waktu tersebut, kemudian dengan menggunakan rumus (2) kita menghitung percepatan bola a, dan menggunakan rumus (3) - kecepatan sesaatnya ay.
Jarak waktu T diukurmenggunakan metronom. Metronom diatur ke 120 denyut per menit, yang berarti interval waktu antara dua denyut berturut-turut adalah 0,5 detik. Ketukan metronom, pada saat bola mulai bergerak, dianggap nol.
Sebuah silinder ditempatkan di bagian bawah alur untuk mengerem bola. Kemiringan saluran dan posisi silinder dipilih secara eksperimental sehingga tumbukan bola pada silinder bertepatan dengan ketukan metronom ketiga atau keempat dari awal gerakan. Maka saatnya untuk bergerakT dapat dihitung dengan menggunakan rumus:
T = 0,5 P,
Di mana P- jumlah ketukan metronom, tidak termasuk ketukan nol (atau jumlah interval waktu 0,5 detik dari awal pergerakan bola hingga tumbukan dengan silinder).
Posisi awal bola ditandai dengan kapur. Jarak S Jarak yang ditempuhnya sampai berhenti diukur dengan pita sentimeter.
Petunjuk penggunaan
1. Susun pengaturannya seperti yang ditunjukkan pada Gambar 178. (Kemiringan saluran harus sedemikian rupa sehingga bola bergerak sepanjang saluran setidaknya dalam tiga ketukan metronom.)
ukuran font:10.0pt">2. Salin Tabel 4 ke dalam buku catatan Anda.
Tabel 4
font-size:10.0pt">3. Ukur jaraknya S dilalui oleh bola dalam tiga atau empat ketukan metronom. Masukkan hasil pengukuran pada tabel 4.
4. Hitung waktunyaT pergerakan bola, percepatannya dan kecepatan sesaat sebelum mengenai silinder. Masukkan hasil pengukuran pada tabel 4 dengan memperhatikan kesalahan mutlak, asumsi
ukuran font:10.0pt; warna:hitam;jarak huruf:-.4pt">Lab No.2
Definisi percepatan jatuh bebas
Tujuan pekerjaan:menghitung kumis rooting jatuh bebas dari rumus periode osilasi pasangan pendulum matik:
ukuran font:10.0pt; spasi huruf:-.5pt">Untuk melakukan ini, Anda perlu mengukurperiode osilasi dan panjang suspensibandul. Kemudian dari rumusnya(SAYA ) Anda dapat menghitung percepatan kebebasan musim gugur yang panjang;
ukuran font: 10.0pt">Peralatan : jam dengan jarum detik,pita pengukur (Δl = 0,5 cm),
bola berlubang, benang, tripod dengan kopling dan cincin.
Petunjuk penggunaan
1. Letakkan di tepi meja tripod. Di ujung atasnya perkuat cincin menggunakan kopling dan gantungkan bola di atasnya benang Bola harus bertahan pada jarak 3-5 cm dari lantai.
2. Miringkan pendulum menjauhi poloseimbangkan 5-8 cm dan lepaskan.
3. Ukur panjang ukuran gantung rekaman Nuh.
4. Ukur waktu Δ t 40 osilasi lengkap (N).
5. Ulangi Δ pengukuran t (tidak mengubah kondisi percobaan) dan temukannilai rata-rata Δ rata-rata.
6. Hitung rata-ratanyaperiode osilasi T rata-rata dengan nilai rata-rata Δ t rata-rata.
7.Hitung nilainya gcp menggunakan rumus:
font-size:10.0pt;letter-spacing:-.3pt"> 8. Hasil yang diperoleh untukmasukkan ke dalam tabel:
Nomor pengalaman | aku, M | Δt, s | Δ rata-rata, s | T av = t av / N | gcp, m/s2 |
|
9. Bandingkan rata-rata yang dihasilkan nilai untuk gcp dengan nilai g = 9,8 m/s2 dan hitung relatifnyakesalahan pengukuran yang signifikan sesuai dengan rumus:
font-size:10.0pt">Robot laboratorium No.3
Studi ketergantungan periode dan frekuensi getaran bebas pendulum benang pada panjang benang
Tujuan pekerjaan:mengetahui bagaimana periode dan frekuensi osilasi bebas bandul benang bergantung pada panjangnya.
Peralatan: tripod dengan kopling dan kaki, bola dengan benang sepanjang 130 cm terpasang padanya, ditarik melalui sepotong karet1, jam tangan dengan jarum detik atau metronom.
Petunjuk penggunaan
1. Gambarlah Tabel 7 ke dalam buku catatan anda untuk mencatat hasil pengukuran dan perhitungan.
Meja 7
2. Kencangkan sepotong karet dengan pendulum yang digantung pada kaki tripod, seperti terlihat pada Gambar 183. Dalam hal ini, panjang pendulum harus 5 cm, seperti ditunjukkan pada Tabel 7 untuk percobaan pertama. Panjangaku
ukur bandul seperti terlihat pada gambar yaitu dari titik suspensi sampai ke tengah bola.
3. Untuk melakukan percobaan pertama, miringkan bola dari posisi setimbang dengan amplitudo kecil (1-2 cm) dan lepaskan. Ukur jangka waktu tertentuT, yang pendulumnya akan selesai 30 keraguan total. Catat hasil pengukuran pada tabel 7.
4. Lakukan empat percobaan sisanya dengan cara yang sama seperti percobaan pertama. Dalam hal ini, panjangnyaaku Atur pendulum setiap kali sesuai dengan nilainya yang ditunjukkan pada Tabel 7 untuk percobaan ini.
5. Untuk masing-masing lima percobaan, hitung dan tuliskan nilai periodenya pada Tabel 7 T osilasi pendulum.
_____________________
1 Sepotong karet (misalnya penghapus) digunakan untuk memastikan benang tidak terlepas dari kaki tripod dan agar panjang pendulum yang diinginkan dapat diatur dengan cepat dan akurat. Benang ditarik melalui karet menggunakan jarum.
6. Untuk masing-masing kelima percobaan, hitunglah nilai frekuensi osilasi bandul dengan rumus: ν = 1/T atau ν = Tidak . Masukkan hasil yang diperoleh pada Tabel 7.
7. Menarik kesimpulan tentang bagaimana periode dan frekuensi osilasi bebas bandul bergantung pada panjangnya. Tuliskan temuan ini.
8. Jawablah pertanyaannya. Panjang bandul bertambah atau berkurang jika: a) periode osilasi awalnya 0,3 s, dan setelah diubah panjangnya menjadi 0,1 s; b) frekuensi osilasinya mula-mula 5 Hz, kemudian diturunkan menjadi 3 Hz?
Pekerjaan laboratorium No.4
Studi tentang fenomena induksi elektromagnetik
Tujuan pekerjaan:mempelajari fenomena induksi elektromagnetik.
Peralatan: miliammeter, kumparan-kumparan, magnet berbentuk busur, sumber listrik, kumparan inti besi dari elektromagnet yang dapat diturunkan, rheostat, kunci, kabel penghubung, model generator arus listrik(satu per kelas).
Petunjuk penggunaan
1. Hubungkan kumparan ke klem miliammeter.
2. Mengamati pembacaan miliammeter, dekatkan salah satu kutub magnet ke kumparan, kemudian hentikan magnet selama beberapa detik, lalu dekatkan kembali ke kumparan sambil mendorongnya ke dalam. (Gbr. 184). Catat apakah arus induksi timbul pada kumparan ketika magnet bergerak relatif terhadap kumparan; sementara itu dihentikan.
font-size:10.0pt"> 3. Tuliskan apakah fluks magnet F yang melewati kumparan berubah selama magnet bergerak; ketika berhenti.
4. Berdasarkan jawaban anda terhadap pertanyaan sebelumnya, buatlah dan tuliskan kesimpulan tentang kondisi timbulnya arus induksi pada kumparan.
5. Mengapa arus magnet yang melewati kumparan ini berubah ketika magnet mendekati kumparan? (Untuk menjawab pertanyaan ini, ingatlah, pertama-tama, berapa besaran yang berpengaruh fluks magnet F dan kedua, apakah modulus vektor induksi B sama? Medan gaya magnet permanen dekat magnet ini dan jauh darinya.)
Jarum miliammeter menyimpang dari pembagian nol
Periksa apakah arah arus induksi pada kumparan akan sama atau berbeda ketika kutub magnet yang sama mendekati dan menjauhinya.
7. Dekatkan kutub magnet ke kumparan dengan kecepatan ini
sehingga jarum miliammeter menyimpang tidak lebih dari setengah nilai batas skalanya.
Ulangi percobaan yang sama, tetapi dengan kecepatan lebih tinggi pergerakan magnet dibandingkan pada kasus pertama.
Pada kecepatan gerak magnet yang lebih tinggi atau lebih rendah relatif terhadap kumparan, apakah fluks magnet F yang melewati kumparan ini berubah lebih cepat?
Dengan perubahan fluks magnet yang melalui kumparan dengan cepat atau lambat, apakah timbul arus yang besarnya lebih besar di dalamnya?
Berdasarkan jawaban Anda pertanyaan terakhir menarik dan menuliskan kesimpulan tentang bagaimana modulus arus induksi bergantung, timbul pada kumparan, dari laju perubahan fluks magnet F menusuk kumparan ini.
8. Susunlah setup percobaan sesuai Gambar 185.
9. Periksa apakah terjadi arus induksi pada kumparan 1 dalam kasus berikut:
A) saat menutup dan membuka sirkuit yang disertakan
gulungan 2;
B) ketika mengalir melalui kumparan 2 arus searah;
V) seiring dengan bertambahnya dan berkurangnya arus yang mengalir melalui kumparan 2, dengan menggerakkan penggeser rheostat ke sisi yang sesuai.
10. Dalam kasus manakah yang tercantum dalam paragraf 9 fluks magnet yang melewati kumparan 1 berubah? Mengapa itu berubah?
11. Amati terjadinya arus listrik pada model generator (Gbr. 186). Jelaskan mengapa arus induksi muncul pada bingkai yang berputar dalam medan magnet.
ukuran font:10.0pt">Lab No.5
Mempelajari fisi nuklir atom uranium dari foto jejak
Tujuan pekerjaan:menerapkan hukum kekekalan momentum untuk menjelaskan gerak dua inti yang terbentuk selama fisi inti atom uranium.
Peralatan:foto jejak partikel bermuatan (Gbr. 187) yang terbentuk selama fisi inti atom uranium.
ukuran font:10.0pt"> Penjelasan. Dalam foto ini Anda melihat jejak dua fragmen yang terbentuk selama fisi inti atom uranium yang menangkap neutron. Inti uranium berada pada titik sasaranG, ditunjukkan oleh panah.
Jejak tersebut menunjukkan bahwa pecahan inti uranium tersebar ke arah yang berlawanan (ketegaran pada lintasan kiri disebabkan oleh tumbukan pecahan tersebut dengan inti salah satu atom emulsi fotografi tempat ia bergerak).
Latihan 1.Dengan menggunakan hukum kekekalan momentum, jelaskan mengapa pecahan yang terbentuk selama fisi inti atom uranium tersebar ke arah yang berlawanan.
Tugas 2.Diketahui pecahan inti uranium merupakan inti atom dari dua unsur kimia yang berbeda (misalnya barium, xenon, dll) dari tengah tabel.
Salah satu kemungkinan reaksi fisi uranium dapat ditulis secara simbolis sebagai berikut:
92 U + 0 n 56 Ba + z X + 2 0 n,
dimana simbol Z X inti atom dari salah satu unsur kimia ditunjukkan.
Dengan menggunakan hukum kekekalan muatan dan tabel Leu, tentukan jenis unsurnya.
