Question

Во сколько раз энергия Wел электростатического взаимодействия двух протонов больше энергии Wгр их гравитационного взаимодействия?

Answer 1

$W_{el} = ke^2 / r\\W_{gr} = Gm^2/r\\W_{el}/W_{gr} = ke^2/(Gm^2) \approx 1.24 \cdot10^{36}$

Answer 2

В электростатическом взаимодействии двух протонов энергия Wел может быть вычислена с использованием закона Кулона, который описывает силу взаимодействия между двумя заряженными частицами. Энергия Wгр их гравитационного взаимодействия может быть вычислена с использованием закона всемирного тяготения, который описывает силу притяжения между двумя массами.

Электростатическое взаимодействие двух протонов

Закон Кулона гласит, что сила электростатического взаимодействия между двумя точечными зарядами пропорциональна произведению их зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Формула для вычисления энергии Wел электростатического взаимодействия двух протонов выглядит следующим образом:

Wел = k * (q1 * q2) / r

где: - Wел - энергия электростатического взаимодействия - k - постоянная Кулона, примерное значение которой равно 8.99 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2 - q1 и q2 - заряды протонов, которые имеют одинаковую величину, примерное значение которой равно 1.6 * 10^-19 Кл - r - расстояние между протонами

Гравитационное взаимодействие двух протонов

Закон всемирного тяготения гласит, что сила гравитационного взаимодействия между двумя массами пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Формула для вычисления энергии Wгр их гравитационного взаимодействия выглядит следующим образом:

Wгр = G * (m1 * m2) / r

где: - Wгр - энергия гравитационного взаимодействия - G - гравитационная постоянная, примерное значение которой равно 6.67 * 10^-11 Н * м^2 / кг^2 - m1 и m2 - массы протонов, которые имеют одинаковую величину, примерное значение которой равно 1.67 * 10^-27 кг - r - расстояние между протонами

Сравнение энергий

Для сравнения энергий Wел и Wгр, необходимо подставить соответствующие значения в формулы и выполнить вычисления. Однако, заметим, что заряды протонов и их массы имеют одинаковую величину. Таким образом, отношение энергии электростатического взаимодействия к энергии гравитационного взаимодействия будет зависеть только от значений постоянных k и G, а также от расстояния между протонами.

Подставив значения постоянных и примерные значения зарядов и масс протонов, получим следующее выражение для отношения энергий:

Wел / Wгр = (k * q1 * q2) / (G * m1 * m2)

Вычислив это выражение, можно получить конкретное числовое значение отношения энергий электростатического и гравитационного взаимодействия двух протонов. Однако, без конкретных значений расстояния между протонами, мы не можем дать точный ответ на вопрос о том, во сколько раз энергия Wел больше энергии Wгр их взаимодействия.

Пожалуйста, предоставьте конкретные значения расстояния между протонами, чтобы мы могли выполнить вычисления и дать точный ответ на ваш вопрос.