Question

Визначте силу взаємодії електрона з ядром в атомі водню, якщо відстань між ними становить 0,5⸱10-8 см?

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Дано:

|q₁| = |q₂| = |e| = 1,6·10⁻¹⁹ Кл

r = 0,5·10⁻⁸ см = 0,5·10⁻¹⁰ м

_____________________

F - ?

По закону Кулона:

F = k·|q₁|·|q₂| / r² = k·e² / r² = k·(e/r)²

F = 9·10⁹·(1,6·10⁻¹⁹/0,5·10⁻¹⁰)² ≈ 92·10⁻⁹ Н    или    92 нН

Answer 2

Сила взаємодії між електроном і ядром атома водню може бути визначена за допомогою закону Кулона, який описує взаємодію зарядів.

Водень має один протон у ядрі, який має позитивний заряд, і один електрон на оболонці, який має негативний заряд. Заряд електрона дорівнює приблизно -1.602 × 10^-19 кулонів, а заряд протону дорівнює приблизно 1.602 × 10^-19 кулонів (за модулем).

Відстань між електроном і протоном становить 0,5 × 10^-8 см, що можна перевести в метри, поділивши на 100, так як 1 см = 0,01 метра:

0,5 × 10^-8 см = 5 × 10^-10 м

Тепер ми можемо використовувати закон Кулона для обчислення сили взаємодії:

$F = \dfrac{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}{r^2}$

де:

• $F$ - сила взаємодії,
• $k$ - електрична стала Кулона (приблизно 8.988 × 10^9 Н·м^2/к^2),
• $q_1$ - заряд першого об'єкта (заряд електрона, приблизно -1.602 × 10^-19 Кл),
• $q_2$ - заряд другого об'єкта (заряд протону, приблизно 1.602 × 10^-19 Кл),
• $r$ - відстань між об'єктами (5 × 10^-10 м).

Підставимо ці значення в формулу:

$F = \dfrac{8.988 × 10^9 \cdot |(-1.602 × 10^-19) \cdot (1.602 × 10^-19)|}{(5 × 10^-10)^2} \approx 8.24 \times 10^{-8} \, \text{Н}$

Отже, сила взаємодії між електроном і ядром атома водню при відстані 0,5 × 10^-8 см становить приблизно 8.24 × 10^-8 Нютонів (Н).