TEHTÄVÄ: Johda kaava E=mc^2 radiumin hajoamisesta

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Tässäpä ihan sopiva tehtävä koulujen fysiikan opeille ja oppilaille. Radium hajoaa, siitä lähtee alfa-hiukkasia eli helium -ytimiä, beetahiukkasia
eli elektroneja, ja gammasäteilyä eli gammafotoneita. Tehtävämme avainasemassa ovat gammafotonit. Eri välivaiheiden, joista varsin tärkeä ja kiinnostava on radon, päädytään lyijyisotooppiin 206.

TEHTÄVÄ. Johda radiumin hajoamisesta eli fissiosta omaamiesi fysiikan tietojesi perusteella Einsteinin kaava E=mc^2.

Tuon tehtävänhän voisi ihan hyvin laittaa ylioppilaskirjoituksiin
reaalikokeen fysiikan tehtäviin, ihan monen pisteen jokeriksymyksenä.

Palstalla mm. nimim. Kosh ei tiedä, miten tuolta pohjalta mainittu kaava johdetaan eli rakennetraan. Auttakaa miestä mäessä. Hän kun aina tällä esiintyy isosuisesti asiantuntijana, pitäähän hänen oppia edes tuo asia.
Voisihan hän itsekin yrittää ratkaista tehtävän, vaan eipä taida koohotukseltaan viitsiä.

Sivut

Kommentit (43)

bosoni
Seuraa 
Viestejä2704
Liittynyt16.3.2005

Ei sitä kaavaa voi tuosta johtaa. Ainoastaan sitä kaavaa voi soveltaa ja päätellä päätellä vapautuvan energian määrä taulukoitujen massojen avulla.

(ja tuntuvat toimivan käytännössä)

Tuon kaava johto menee vähän eri kautta.

Jos sorruin (taas) virheeseen, niin tukka varmaan vain oli silmillä, kuten kuva osoittaa...

Neutroni
Seuraa 
Viestejä23122
Liittynyt16.3.2005
Andúril
Oletko tämän tehtävän jostakin kopioinut vai omasta päästäsi keksinyt?

Ei taida Arkos olla kopiomiehiä, eiköhän se ihan omaa hengentuotetta ole. Päätellen siitäkin, että tuollaisena tehtävä ei tosiaan taida olla mielekäs. Tuo kaava pitää johtaa muuta kautta.

Vierailija
ArKos itse
TEHTÄVÄ. Johda radiumin hajoamisesta eli fissiosta omaamiesi fysiikan tietojesi perusteella Einsteinin kaava E=mc^2.

Radiumin hajoaminen ei ole fissio. Itse "kaavan johtaminen" (eli soveltaminen) on yksinkertaista: [radiumatomin massa (ra-226) - radonatomin massa - alfahiukkasen massa] x c^2 = hajoamisessa vapautunut energia.

Vierailija
tintti
ArKos itse
TEHTÄVÄ. Johda radiumin hajoamisesta eli fissiosta omaamiesi fysiikan tietojesi perusteella Einsteinin kaava E=mc^2.



Radiumin hajoaminen ei ole fissio. Itse "kaavan johtaminen" (eli soveltaminen) on yksinkertaista: [radiumatomin massa (ra-226) - radonatomin massa - alfahiukkasen massa] x c^2 = hajoamisessa vapautunut energia.

Periaaetteessa oikein. Heliumydintä vastaavasti lähtee kyllä myös kaksi beetahiukkasta eli elektronia. Ja on otettava huomioon myös näiden alfahiukkasen ja kahden elektronin nopeusenergia. - Energiat asiassa eivä ole tiedossani, joten itsekin odotan uteliaana vastauksia. Eli mitähän opet kouluissakaan tietävät?

Mikä vitsi, osoitus jälleen palstan tasosta: kysytään, ihan omasta päästäkö minä tein tämän tehtävän. Kysehän oli siitä, mitä oli itsensä Albert Einsteinin päässä 1905, kun hän johti kaavan radiumin hajoamisesta. Minun päästäni oli ainoastaan ajatus tuoda tehtävä tänne palstalle. Hesarin viime syksyn uutisen mukaan Einstein siis johti kaavan radiumin hajoamisesta. No niin, Tinttikin sanoo, että yksinkertaista.
No niin, mutta tämä oli silloion ainoa tapa päästä kaavaan. Valo vaikuttaa valokuvauslevyyn, ja radiumkin, mutta sivussa on muutakin energiaa kuin kemiallinen. Valo vaikuttaa myös yhteyttämisenä, mutta lisäksi se myös lämmittää kasvia.

Radon puoliintumisaika on vain 3.8 vuotta, radiumin 1600 vuotta, kertoo Talvitien kemian kirja. Näiden kaikkien alkulähteenä on itsensä uraanin hajoaminen.

Einstein yleisti jo tuolloin teorian valon eli fotonien hiukkasteoriaksi.
Yleiseen suhteellsiuusteoriaan kerrotaan kuluneen vielä kymmenisen vuotta. Eisntein sai 1921 Nobelin valon hiukkasteoriasta eli fotoneista, ei suinkana suhteellisuusteoriasta. - Valon hiukkasteorianhan vakio/Kosh jo vanhalal palstalla kumosi jo kerta kerran jälkeen.

Fissiossa ydin halkeaa eli katkeaa, ja hiukkasia poistuu, myös gammafotonit ovat hiukkasia. Radiuminkin tapauksessa tapahtuu niin.
Tintti ilmeisesti rajaisi fission koskemaan vain ketjureaktiota? Sen tapauksessa ytimenn katkaisee neutroni. U235stä, jota sentään radiumiin verrattuan on huomattavasti enemmän, vapautuu neutroneja, jotka, jos ainetta on enämpi, halkaisevat uusia atomeja, näistä neutronit taas uusia jne.

Vierailija
Neutroni
Andúril
Oletko tämän tehtävän jostakin kopioinut vai omasta päästäsi keksinyt?



Ei taida Arkos olla kopiomiehiä, eiköhän se ihan omaa hengentuotetta ole. Päätellen siitäkin, että tuollaisena tehtävä ei tosiaan taida olla mielekäs. Tuo kaava pitää johtaa muuta kautta.

Kerropa tämä sadan vuoden jälkeen Einsteinille. Hän ei johtanut muuta kautta, vaan juuri tätä kautta. Tehtävän ajatus siis opeille ja koululaisille: näin voitte jäljitellä Einsteinin keksintöä ja itseään Einsteinia keksimässä.

Muuta kauttako? Kaavahan tulee Newtonin 0-nopeuden kaavasta, jos muutat massan kaksinkertaiseksi, sen minäkin olen sanonut jo viime vuonna. Mutta, ja sitä minäkään en ajatellut viime vuonna: mistä tiedät, että nimenomaan kaksinkertaiseksi? Eli ajatus tuossa vaiheessa on pelkkä oletus, ihan spekulaatiota, kaava on todennettava laskien massakato ja sitä vastaava energia. - Tiettävästi itse kaavan esittikin joku italiaano jo kaksi vuotta ennen Einsteinia. Mutta hänellä ei ollut
varmaankaan asiaan mitään massakadon ja energian laskelmaa?
Joten hänestä ei asian yhteydessä juurikaan ole puhuttu.

bosoni
Seuraa 
Viestejä2704
Liittynyt16.3.2005
ArKos itse
Neutroni
Andúril
Oletko tämän tehtävän jostakin kopioinut vai omasta päästäsi keksinyt?



Ei taida Arkos olla kopiomiehiä, eiköhän se ihan omaa hengentuotetta ole. Päätellen siitäkin, että tuollaisena tehtävä ei tosiaan taida olla mielekäs. Tuo kaava pitää johtaa muuta kautta.



Kerropa tämä sadan vuoden jälkeen Einsteinille. Hän ei johtanut muuta kautta, vaan juuri tätä kautta.

Täyttä puppua. Kaavaa ei ole koskaan johdettu tuosta, vaan se tulee suhteellisuusteorian seurauksena. Tuossa sitä kaavaa voi tietysti soveltaa, mutta EI johtaa.

Jos sorruin (taas) virheeseen, niin tukka varmaan vain oli silmillä, kuten kuva osoittaa...

Vierailija

Einsteinin kuuluisa julkaisu "Ist die Trägheit eines Körpers von seinem Energiegehalt abhängig?" englanniksi:

http://www.fourmilab.ch/etexts/einstein/E_mc2/www/

Albert Einstein
The results of the previous investigation lead to a very interesting conclusion, which is here to be deduced.

I based that investigation on the Maxwell-Hertz equations for empty space, together with the Maxwellian expression for the electromagnetic energy of space, and in addition the principle that:--

The laws by which the states of physical systems alter are independent of the alternative, to which of two systems of coordinates, in uniform motion of parallel translation relatively to each other, these alterations of state are referred (principle of relativity).

With these principles* as my basis I deduced inter alia the following result

Einstein ei siis johtanut kaavaansa radiumin radioaktiivisesta hajoamisesta. Case Closed.

Vierailija
ArKos itse

Kaavahan tulee Newtonin 0-nopeuden kaavasta,

Ei varmaan tarvitse sanoa mitään, tosin en voi vastustaa. Tämänhetkisellä fysiikan tuntemuksellani ja kaikella mitä olen kirjoista lukenut en ole vielä tähän päivään mennessä kohdannut moista kaavaa.

Seuraavista olen kuullut:

Newtonin I, II ja kolmas laki.

Nyt kun tuo 0-nopeuden kaava tuli esille, niin voimme kenties selvittää millaista fysikaalista ilmiötä sillä on tarkoitus kuvata. Tämä tietenkin menee off-topic, tarkoitushan oli johtaa Einsteinin yhtälö E = mc^2 radiumin hajoamisesta.

"Kyse siitä, MITEN EINSTEIN ITSE SEN TEKI"

Niin, vai tekikö?

"Tuon tehtävänhän voisi ihan hyvin laittaa ylioppilaskirjoituksiin
reaalikokeen fysiikan tehtäviin, ihan monen pisteen jokeriksymyksenä."

Miksei, vastauksen voisi varmasti suoltaa jokainen lukiolainen, sitä itseään.

Toivottavasti edes joku nauttii., minä en.

Vierailija
PieniKarhu
ArKos itse

Kaavahan tulee Newtonin 0-nopeuden kaavasta,




Ei varmaan tarvitse sanoa mitään, tosin en voi vastustaa. Tämänhetkisellä fysiikan tuntemuksellani ja kaikella mitä olen kirjoista lukenut en ole vielä tähän päivään mennessä kohdannut moista kaavaa.

Seuraavista olen kuullut:

Newtonin I, II ja kolmas laki.

Nyt kun tuo 0-nopeuden kaava tuli esille, niin voimme kenties selvittää millaista fysikaalista ilmiötä sillä on tarkoitus kuvata. Tämä tietenkin menee off-topic, tarkoitushan oli johtaa Einsteinin yhtälö E = mc^2 radiumin hajoamisesta.

"Kyse siitä, MITEN EINSTEIN ITSE SEN TEKI"

Niin, vai tekikö?

"Tuon tehtävänhän voisi ihan hyvin laittaa ylioppilaskirjoituksiin
reaalikokeen fysiikan tehtäviin, ihan monen pisteen jokeriksymyksenä."

Miksei, vastauksen voisi varmasti suoltaa jokainen lukiolainen, sitä itseään. ;)

Toivottavasti edes joku nauttii., minä en.

Tämän palstan tasoa, Pienikarhu ei tunne varsin tunnettua kaavaa
E=½mv^2. Vaan nääs on ArKosin puppua. Hyvä, kokoomuskypäräpääpappi, oikein hyvä, ja te muutkin. Todistatte itse teossa kaikki maininnat typeryydestänne täysin oikeiksi ja todellisiksi.

Joo, kaavahan voidaan johtaa mistä vaan, ja oli johdettukin ennen Einsteinia. Vaan kyse onkin siitä, MITEN KAAVA E=mc^2 TODENNETTIIN, VARMENNETTIIN PAIKKANSA PITÄVÄKSI. Juuri sen te haluatte kiertää, te ulkokultaiset ( Jeesuksen itsensä sanonta) kypäräpäät! Varmentamiseen jokseenkin ainoa luotettava keino siihen aikaan oli juuri radium. Ja sitä on kyse Helsingin Sanomienkin viime vuoden uutisessa.

Einsteinin suhteellisuusteoria syntyi samana vuonna 1905. Senkin avain on sama kaava, mutta sitä sovelletaan avaruudellisiin asioihin. Einsteinin yleinen suhteellsiuusteoria syntyi niin myöhään kuin 1915.

VALEHDELKAA, KIEROILKAA VIELÄ PAREMMIN, KOKOOMUSKYPÄRÄPÄÄT,
ULKOKULTAISEN SAULI NIINISTÖN KAIKKI VELJET JA SISARET!
JA NÄYTTÄKÄÄ OIEIN IHAN KOHELTAEN, ETTÄ SUOMESSA SOVELLETAAN OMANKIN MAAN ALHAISOA VASTAAN RASISMIA JA FASISMIA!

Vierailija

Kun varmistui kaava E=mc^2, tästä varmistui myös mahdollisuus laskea nopeiden hiukkasten, kuten elektronien, energia. Tämä oli tärkeätä edettäessä radiumista röntgensäteisiin. Ne muistaakseni keksi itse Röntgen 1895, radiumin säteily puolestaan 1898. Tyypillinen röntgensäteiden synty on nopean elektronin törmääminen aineeseen.
Tässä aiheutuu kyllä jo muutakin hävikkiä, mutta kuitenkin varmennus
saadaan vielä melko luotettavasti. Röntgensätee iskevät aineesta pintaa syvemmältä, tässä syvemmältä aine osallistuu fotonien muodostukseen.

Planckin vaikutuskvanttivakio vuodelta 1902, josta tiettävästi Planck itsekin oli hyvin hämmästynyt. Siitä hänkin sai Nobelin. Yhdistettäessä fotoniteoriaan, säteilyn energia on siis suoraan verrannollinen säteen jaksoon Planckin vaiktuskvanteisa. - Näiden massaksi olen todennut, perusmassa eli 0-nopeuden massa 3.68*10^-48 g.

Fotonihan mitä ilmeisimmin tulee kreikkalais-sakslaisesta sanasta Photo.
Radiumilla ja röntgenillä on vanhan ajan valokuvauslevyyn sama vaikutus kuin valolla.

Pääsemme valoon saakka. Ja tässä kohdenhan todennettu tieto muuttui jälleen lähinä teoriaksi, valoon hiukkasteoriaksi. Valo lähtee vain yksilöatomeista, siisn suunnuilkleen vain aineen pinnasta. Saapuva
valo aiheuttaa monia ilmiöitä ja hävikkejä, joten energian täsmällinen mittaaminen on vaikeata. Silti teorian mukaan kaava E=mc^2 pätee tässäkin. Huomatkaapas, myös tässä tapauksessa lähtee massaa.

Suuressa neroudessaan eli siis typeryydessään vakio/Kosh kiisti täällä usen vuoden ajan valon hiukkasteorian. Ja sai tuekseen monenkin kokoomushonkkelin kuoroon, ehkä nääsvasemmistolaisiakin. Nääs aine ei voi saavuttaa moista nopeutta, ei voi kiihtyä siihen. Ei atomiaine, siis ydinhiukkaset ja sähkät, voikaan, vaan tässä ei ole kyse sellaisesta aineesta, vaan vaikutuskvanttihiukkaista, Planckin vakion mukaisista.
Toiseksi, kysehän ei ole mistään tavanomaisesta kiihdytyksestä, vaan
sähköisestä impulssista. Että valon lähdön ja saapumisen tapahtuma on sm-impulssi, sen on tunnustanut laitostiede, vaan vissiin ei vakio/Kosh.
Tämmöisessä valon nopeus tapahtuu irtoamisena. Ja sama pätee myös
vetovoimalla. Eisnteinin suhteellisuusteoriassa vissiin tuon mainitun kaavan ohella sanotaan, että valon nopeus on vakio.

Einstein myös sanoi, että valon nopeudessa ei tapahdu mitään sisäistä liikettä, ei kulje aika. Jo tästä seuraa, että fotonit tai radioaallot matkallaan eivät ole impulsseja, vaan kiteitä. Toinen peruste seuraa siitä, että avaruudessa ei ole havaittu välittämiseen väliainetta eli eetteriä.

Kas miten kypäräpäät USAssa asti ratkaisivat valon ja yleensä fotonien aineisuuden kysymyksen. HOKKUSPOKKKUSTAIKATEMPPU: EMME TUNNUSTA MITÄÄN AINEJAKOA ATOMIAINETTA PITEMMÄLLE. KUN NÄIN ON PÄÄTETTY EHDOTTOMAKSI TOTUUDEKSI, MITÄÄN VALON HIUKKASIA EI VOI OLLA. Kuitenkin USAllle hyvin kelpasivat voimapolitiikkaan samaisesta kaavasta ja fotoniteoriasta johdetut ydinaseet. Edelleen, laitostiede kuitenkin on joutanut eri ilmiöiden selittämiseen ottamaan käyttöön erilaisia erityishiukkasia, kvarkit, bosonit sun muut.

Vielä yksi seurauspäätelmä: myös atomiaine, siis ydinhiukkaset ja sähkät, koostuu samoista hiukkasista kuin fotoneissa Planckin vakion mukaiset vaikutuskvanttihiukkaset. Sähkä eli elektroni on huokoinen, ydinhiukkasessa JAKAMATTOMAT ovat vieri vieressä. Avaruuden tiheämassat puolestaan noudattavat ydinhiukkastiheyttä, eli ydinhiukkaset ovat niissä vieri vieressä. Singulariteetti eli yksö on mahdoton.

Vierailija

Neuvostoliittoko kumouksen ja edistyksen varsinainen lipunkantaja.
Varsinainen. Se alkoi jo siitä, että Uljanov-Lenin aineen hajoamista koskevissa luppotutkimuksiissaan ei koskaan ennättänyt, tai ei viitsinyt, mokomiin valonhiukkasiin asti. Ja siten asiaa ei käsitellyt vielä jo 78-vutoiaan O.V.Kuusien johdolla laadittu aatetuote " Marxismi-leninismin perusteet".

Tästä kuitenkin oli jo Stalinin aikana muodostunut uskonkysymys.
Suhteellsiuusteoriaa ei hyväksytty, siinä oli uskon kannalta sopimattomia asioita. Tulemme tärkeämpään, varsinaisen tieteen asiaan. Varsinkaan fotonista ym. hiukkasteoriaa ei sopinut tunnustaa, jos kohta sentään kaava E=mc^2, laatihan Neuvostoliittokin ydinaseita ja atomivoimaloita.
Suunnilleen ne päätelmät, jotia minäkin teen, oli mahdollista tehdä, ja ehkä tehtiinkin, Neuvostoliitossa. Poliittisista syistä niitä ei kuitenkaan päästetty jakeluun. Ja kommunismin suurvalta oli jopa jyrkempi kannassaan kuin USA ja muut imperialismin maat. Hiukkasteorian tänne viittaava puoli oli karsittu varsin raskaalla kädellä. Ja Neuvostoliitto oli myös arempi omista ydinaseistaan kuin USA omistaan. Kun oli diktatuuri, voitiin selittää, että kyse oli myös tärkeistä sotamahdin säilyttämiselle tärkeistä salaisuuksista.

Ei suinkaan vasta Hrussen, ja myöhemmin Jeltsinin ja Putinin, vaan jo Stalinin aikana NL-Venäjä oli tehnyt puolittaiset lehmäkaupat USAn kanssa, yleensä suuren imperialismin kanssa. Tekihän se jonkin aikaa kestäneen lehmäkaupoan Hitlerin kanssa, se tokin voidaan selittää sotaa edeltäväksi välirauhavaikeeksi. Tämä fotonihiukkasjuttu osoittautui avaimeksi ymmärtää kommunismin pinnalta katsoen eriskummallisuuksia.
Se oli uskonoppia ja juliutusta eli manifestia lähinnä omistamattomille
ja köyhille, mutta siihen kuului myös melkoinen kaupustelu maapallon mahtavien kanssa. Ynnä se oli diktatuuria, joita mitkään sopimattomat mielipiteet eivät saaneet järkyttää. Nämä piirteet ilmenevät myös 1930-luvun puhdistuksissa, vaikka niien toien syys on myös suhde työväöen aristokratiaan eli kermaan, ynnä vanaahn suureen eserräjäämistöön, joita oli yritettävä puhdistaa yhä uudelleen ja uudelleen.

Oikeastaan vakio/Kosh jyrkkyydessään olisi käynyt stalinistista, ja käy.
Koshin itse henkilöys ei varmaan ole stalinisti. Mutta hänen viestejään täällä on varmaan luettu ahkerati vaselitien, änkyröiden ja ääveiden keskuudessa. Ja myös Kosh on sen itse tiennyt, ja kirjoitellut viestejään sen tarpeen mukaan. KYPÄRÄPÄÄPAPPIEN JA STALINISMIN JÄTTEIDEN YHTEISTYÖ!

Vierailija

Kaava E=mc^2 on kaava ydinenergian gammafotoneille, kaava fotoneille ja kaava myös vetovoimalähteen energialle. Tästä avautuu näiden ja mekaanisesti tai lämpövärinänä liikkuvan perusaineen tarkastelulle.

Olkoon valon nopeudella vaikuttava massa m'( tällä koneella ei voi kirjoittaa numeroindeksejä). Vaikuttaessaan 0-nopeudessa olevaan perusaineeseen sen on annettava sekä kohtaamansa massan m että myös omansa nopeuden v mukainen kineettinen energia

Siis
m'c^2 = ½(m+m')v^2
Tästä
m'=½(m+m')*v^2/c^2

Jos tunnetaan m' ja m

v^2= 2m'/m+m'*c^2

v= +- c*2^½(m'/m+m')^½

Sovellammepa kaavaa tapaukseen, että vaikkapa täysi gammafotoni aineessa antaa vauhtia koko aineelle, siis m'=1 ja m=99

Sain, tarkistkaa itse, jos ette usko, ainenen saamaksi nopeudeksi
noin 42400 km/s. Tämä olisi myös nopeus, jos koko ydinenergia vapautuisi ja antaisi kaikelle aineelle yhtä suuren nopeuden.

Tuohan ei täsmää alkuräjähdysteorian väittämään, että räjähdyksen alkuhetkellä aine olisi rynnännyt kulkemaan valon nopeudella.
Jos alkuräjähdys olisi totta, nopeus olisi tuo 42400 km/s. Lähden siis siitä, etrtä atomien perusaine ei vapaudu energiaksi eli gammafotomiksi, eikä synny energiasta.

On kaavoja, ilmeisesti varsin monimutkaisia, johtaa 0-nopeuden ja valon nopeuden väliselle nopeudelle v kineettinen energia. Mutta voidaan käyttää myös polkua valon nopeuden kautta, johdamme siis nopeudesta ja massasta massassa olevan valonnopeusenergian m'c^2, joka on siis
½(m+m')v^2.

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat