Определите значениe модуля электрического поля, создаваемого ядром атома водорода на расстоянии 10^-10 м, что равно примерно диаметру электронной орбиты, используя формулу. Выразите ответ в ньютонах на кулон. Затем оцените силу электрического притяжения между электроном и ядром атома водорода.
Dasha
Хорошо, начнем с определения значени предметов. Модуль электрического поля, создаваемого ядром атома водорода, можно определить с помощью формулы:
\[ E = \frac{{k \cdot q}}{{r^2}} \]
где:
- \( E \) - модуль электрического поля,
- \( k \) - постоянная Кулона, равная \( 9 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 \),
- \( q \) - заряд ядра атома водорода,
- \( r \) - расстояние между зарядом ядра и точкой, в которой мы измеряем поле.
В данной задаче нам известно, что расстояние равно \( 10^{-10} \) м. Но мы должны сначала определить заряд ядра атома водорода, чтобы вычислить значение модуля электрического поля.
Ядро атома водорода состоит из одного протона, у которого заряд равен \( +1,6 \times 10^{-19} \) Кл.
Теперь мы можем использовать эту информацию для вычисления значения модуля электрического поля:
\[ E = \frac{{k \cdot q}}{{r^2}} = \frac{{9 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 \cdot 1,6 \times 10^{-19} \, \text{Кл}}}{{(10^{-10} \, \text{м})^2}} \]
Произведем вычисления:
\[ E = \frac{{9 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 \cdot 1,6 \times 10^{-19} \, \text{Кл}}}{{(10^{-10} \, \text{м})^2}} = 1,44 \times 10^{6} \, \text{Н/Кл} \]
Ответ: Значение модуля электрического поля, создаваемого ядром атома водорода на расстоянии \( 10^{-10} \) м, равно \( 1,44 \times 10^{6} \, \text{Н/Кл} \).
Теперь давайте оценим силу электрического притяжения между электроном и ядром атома водорода. Сила электрического притяжения \( F \) между двумя зарядами можно определить с помощью формулы:
\[ F = \frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{r^2}} \]
где:
- \( F \) - сила электрического притяжения,
- \( k \) - постоянная Кулона,
- \( q_1 \) и \( q_2 \) - значения зарядов ядра и электрона соответственно,
- \( r \) - расстояние между зарядами.
Заряд электрона \( q_2 \) равен \( -1,6 \times 10^{-19} \) Кл.
Теперь мы можем использовать эти значения для вычисления силы электрического притяжения:
\[ F = \frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{r^2}} = \frac{{9 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 \cdot |1,6 \times 10^{-19} \, \text{Кл} \cdot 1,6 \times 10^{-19} \, \text{Кл}|}}{{(10^{-10} \, \text{м})^2}} \]
Произведем вычисления:
\[ F = \frac{{9 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 \cdot |1,6 \times 10^{-19} \, \text{Кл} \cdot 1,6 \times 10^{-19} \, \text{Кл}|}}{{(10^{-10} \, \text{м})^2}} = 2,304 \times 10^{-8} \, \text{Н} \]
Ответ: Сила электрического притяжения между электроном и ядром атома водорода примерно равна \( 2,304 \times 10^{-8} \) Н.
\[ E = \frac{{k \cdot q}}{{r^2}} \]
где:
- \( E \) - модуль электрического поля,
- \( k \) - постоянная Кулона, равная \( 9 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 \),
- \( q \) - заряд ядра атома водорода,
- \( r \) - расстояние между зарядом ядра и точкой, в которой мы измеряем поле.
В данной задаче нам известно, что расстояние равно \( 10^{-10} \) м. Но мы должны сначала определить заряд ядра атома водорода, чтобы вычислить значение модуля электрического поля.
Ядро атома водорода состоит из одного протона, у которого заряд равен \( +1,6 \times 10^{-19} \) Кл.
Теперь мы можем использовать эту информацию для вычисления значения модуля электрического поля:
\[ E = \frac{{k \cdot q}}{{r^2}} = \frac{{9 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 \cdot 1,6 \times 10^{-19} \, \text{Кл}}}{{(10^{-10} \, \text{м})^2}} \]
Произведем вычисления:
\[ E = \frac{{9 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 \cdot 1,6 \times 10^{-19} \, \text{Кл}}}{{(10^{-10} \, \text{м})^2}} = 1,44 \times 10^{6} \, \text{Н/Кл} \]
Ответ: Значение модуля электрического поля, создаваемого ядром атома водорода на расстоянии \( 10^{-10} \) м, равно \( 1,44 \times 10^{6} \, \text{Н/Кл} \).
Теперь давайте оценим силу электрического притяжения между электроном и ядром атома водорода. Сила электрического притяжения \( F \) между двумя зарядами можно определить с помощью формулы:
\[ F = \frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{r^2}} \]
где:
- \( F \) - сила электрического притяжения,
- \( k \) - постоянная Кулона,
- \( q_1 \) и \( q_2 \) - значения зарядов ядра и электрона соответственно,
- \( r \) - расстояние между зарядами.
Заряд электрона \( q_2 \) равен \( -1,6 \times 10^{-19} \) Кл.
Теперь мы можем использовать эти значения для вычисления силы электрического притяжения:
\[ F = \frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{r^2}} = \frac{{9 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 \cdot |1,6 \times 10^{-19} \, \text{Кл} \cdot 1,6 \times 10^{-19} \, \text{Кл}|}}{{(10^{-10} \, \text{м})^2}} \]
Произведем вычисления:
\[ F = \frac{{9 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 \cdot |1,6 \times 10^{-19} \, \text{Кл} \cdot 1,6 \times 10^{-19} \, \text{Кл}|}}{{(10^{-10} \, \text{м})^2}} = 2,304 \times 10^{-8} \, \text{Н} \]
Ответ: Сила электрического притяжения между электроном и ядром атома водорода примерно равна \( 2,304 \times 10^{-8} \) Н.
Знаешь ответ?