Question

До какого расстояния могут сблизиться два электрона, если они движутся навстречу друг другу с далёкого расстояния с начальными скоростями, равными 5∙10^5 м/с? помогите пожалуйста!!! с дано и решением ДАЮ 50 БАЛЛОВ

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

на бесконечном расстоянии друг от друга два электрона имеют кинетическую энергию

mv²/2 + mv²/2

при сближении до минимального расстояния скорость падает до нуля, энергия переходит в потенциальную энергию кулоновского взаимодействия

mv²/2 + mv²/2=m*0²/2 + m*0²/2+k*e²/r

отсюда

mv²=k*e²/r

r=k*e²/(mv²)=k/m*(e/v)²=(8,99e9/9,1e-31)*(1,6e-19/5e5)^2 м = 1,011e-9 м ~ 1 нм  

ответ 1 нм

Answer 2

Для определения расстояния, на котором два электрона сблизятся, мы можем использовать законы сохранения энергии и импульса. Поскольку электроны заряжены отрицательно, они будут взаимодействовать через электростатическое взаимодействие Кулона. Начальные скорости электронов равны 5∙10^5 м/с, и их заряд равен примерно -1.602 x 10^-19 Кл.

1. Мы можем найти начальную кинетическую энергию каждого электрона, используя формулу:

   K = (1/2) * m * v^2

   Где: K - кинетическая энергия m - масса электрона (примерно 9.109 x 10^-31 кг) v - начальная скорость

   Для каждого электрона:

   K = (1/2) * 9.109 x 10^-31 кг * (5∙10^5 м/с)^2

2. Теперь, зная начальную кинетическую энергию каждого электрона, мы можем найти полную начальную кинетическую энергию системы, так как она сохраняется:

   K_системы = 2 * K_электрона

   Где: K_системы - начальная кинетическая энергия системы

3. Полная начальная кинетическая энергия системы равна начальной потенциальной энергии системы на бесконечности, так как электроны начинают движение с далекого расстояния:

   K_системы = U_бесконечность

4. Начальная потенциальная энергия системы на бесконечности равна 0, так как электроны находятся на бесконечном расстоянии друг от друга.

5. Сумма начальных кинетических энергий электронов равна начальной потенциальной энергии системы на расстоянии r:

   K_системы = U_r

   Таким образом, мы имеем:

   2 * K_электрона = U_r

6. Мы знаем, что потенциальная энергия системы двух точечных зарядов определяется как:

   U_r = k * (q1 * q2) / r

   Где: U_r - потенциальная энергия на расстоянии r k - постоянная Кулона (примерно 8.988 x 10^9 Н·м^2/Кл^2) q1 и q2 - заряды электронов r - расстояние между электронами

   Подставляя значение заряда электрона (примерно -1.602 x 10^-19 Кл) и начальную кинетическую энергию из шага 1 в это уравнение, мы можем найти расстояние r.

   2 * (1/2) * 9.109 x 10^-31 кг * (5∙10^5 м/с)^2 = (8.988 x 10^9 Н·м^2/Кл^2) * (1.602 x 10^-19 Кл)^2 / r

7. Решим это уравнение для r:

   r = (8.988 x 10^9 Н·м^2/Кл^2) * (1.602 x 10^-19 Кл)^2 / (2 * (1/2) * 9.109 x 10^-31 кг * (5∙10^5 м/с)^2)

   r ≈ 5.29 x 10^-11 м

Таким образом, два электрона сблизятся до расстояния приблизительно 5.29 x 10^-11 метров друг к другу, начиная с далекого расстояния и двигаясь с начальными скоростями 5∙10^5 м/с.