Question

Вычислите потенциальную, кинетическую и полную энергию для Земли, вращающейся вокруг Солнца, и для электрона в атоме водорода.

Answer 1

Ответ:

1)Vземли=108000 км/ч=30000 м/с

m=5,972*$10^{24}$кг

h(расстояние от земли до солнца)=150*$10^{6}$км=150*$10^{9}$м

g=9.81 Н/кг

Wк=$\frac{mV^{2} }{2}$=2.6874*$10^{33}$Дж

Wп=mgh=8,787798*$10^{36}$Дж

2)Vэлектрона=299 792 458*$\frac{1}{137}$ м/с=2188266,116788321 м/с

m=9.10938356*$10^{-31}$

h=5*$10^{-11}$ м

Wк=$\frac{mV^{2} }{2}$=2,181018075*$10^{13}$Дж

Wп=mgh=4.46815263618*$10^{-40}$Дж

Answer 2

Потенциальная энергия, кинетическая энергия и полная энергия вычисляются по разным формулам в разных контекстах. Давайте начнем с Земли, вращающейся вокруг Солнца.

1. Земля вокруг Солнца: Потенциальная энергия гравитационного взаимодействия между Землей и Солнцем зависит от расстояния между ними и массы обоих объектов. Кинетическая энергия связана с движением Земли вокруг Солнца. Полная энергия - это сумма потенциальной и кинетической энергии.

Потенциальная энергия: $PE = -\frac{G \cdot M_{\text{Солнца}} \cdot M_{\text{Земли}}}{r}$ где $G$ - гравитационная постоянная, $M_{\text{Солнца}}$ - масса Солнца, $M_{\text{Земли}}$ - масса Земли, $r$ - расстояние между Землей и Солнцем.

Кинетическая энергия: $KE = \frac{1}{2} M_{\text{Земли}} \cdot v^2$ где $v$ - скорость Земли относительно Солнца.

Полная энергия: $E_{\text{полн}} = PE + KE$

2. Электрон в атоме водорода: Здесь мы рассмотрим кинетическую и потенциальную энергии электрона в атоме водорода, исходя из простой модели.

Потенциальная энергия: $PE = -\frac{e^2}{4\pi\epsilon_0 r}$ где $e$ - заряд электрона, $\epsilon_0$ - электрическая постоянная, $r$ - расстояние между ядром водорода и электроном.

Кинетическая энергия: $KE = \frac{1}{2} m_e v^2$ где $m_e$ - масса электрона, $v$ - скорость электрона.

Полная энергия: $E_{\text{полн}} = PE + KE$

Обратите внимание, что эти выражения представляют упрощенные модели и не учитывают квантово-механические эффекты.