Определите силу взаимодействия электрона с ядром в атоме водорода, если расстояние между ними равно 0,5*10^-8 см

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Сила взаимодействия электрона с ядром в атоме водорода составляет примерно 9,2310-89 comma 23 center dot 10 to the negative 8 power Н. ️ Шаг 1: Анализ условия и перевод величин в СИ В атоме водорода ядро состоит из одного протона. Электрон и протон обладают элементарными зарядами, равными по модулю, но противоположными по знаку. Для расчета силы их электростатического (кулоновского) взаимодействия необходимо использовать следующие данные:

  • Заряд электрона и протона (по модулю): e1,60210-19e is approximately equal to 1 comma 602 center dot 10 to the negative 19 power Кл. Расстояние между ними: r=0,510-8r equals 0 comma 5 center dot 10 to the negative 8 power см. Переведем в метры (СИ):
    r=0,510-810-2=0,510-10 мr equals 0 comma 5 center dot 10 to the negative 8 power center dot 10 to the negative 2 power equals 0 comma 5 center dot 10 to the negative 10 power м Электрическая постоянная: k=14πε08,99109 Нм2/Кл2k equals the fraction with numerator 1 and denominator 4 pi epsilon sub 0 end-fraction is approximately equal to 8 comma 99 center dot 10 to the nineth power Н center dot м squared / Кл squared .

️ Шаг 2: Применение закона Кулона Сила взаимодействия между двумя точечными зарядами определяется законом Кулона: F=k|q1q2|r2cap F equals k center dot the fraction with numerator the absolute value of q sub 1 center dot q sub 2 end-absolute-value and denominator r squared end-fraction Подставим значения зарядов ( q1=q2=eq sub 1 equals q sub 2 equals e): F=ke2r2cap F equals k center dot the fraction with numerator e squared and denominator r squared end-fraction ️ Шаг 3: Вычисление значения силы Подставим числовые данные в формулу: F=8,99109(1,60210-19)2(0,510-10)2cap F equals 8 comma 99 center dot 10 to the nineth power center dot the fraction with numerator open paren 1 comma 602 center dot 10 to the negative 19 power close paren squared and denominator open paren 0 comma 5 center dot 10 to the negative 10 power close paren squared end-fraction F=8,991092,566410-380,2510-20cap F equals 8 comma 99 center dot 10 to the nineth power center dot the fraction with numerator 2 comma 5664 center dot 10 to the negative 38 power and denominator 0 comma 25 center dot 10 to the negative 20 power end-fraction F8,9910910,265610-1892,2810-9 Нcap F is approximately equal to 8 comma 99 center dot 10 to the nineth power center dot 10 comma 2656 center dot 10 to the negative 18 power is approximately equal to 92 comma 28 center dot 10 to the negative 9 power Н F9,2310-8 Нcap F is approximately equal to 9 comma 23 center dot 10 to the negative 8 power Н Ответ: Сила взаимодействия электрона с ядром составляет 9,2310-89 comma 23 center dot 10 to the negative 8 power Н. Нужно ли рассчитать ускорение электрона под действием этой силы или его скорость на данной орбите?

Форма ответа

Ваш аватар