с какой силой притягивается электрон к ядру атома гелия при движении к орбите радиусом 5×10^-11 м? заряд ядра 3,2×10^-19 кл. орбиту считать круглой
Для решения задачи о силе притяжения электрона к ядру атома гелия, мы будем использовать закон Кулона, который описывает взаимодействие двух электрических зарядов.
Закон Кулона гласит:
\[ F = k \cdot \frac{|q_1 \cdot q_2|}{r^2} \]
где:
- \( F \) — сила притяжения,
- \( k \) — электрическая постоянная (\(8.99 \times 10^9 \, \text{Н·м}^2/\text{Кл}^2\)),
- \( q_1 \) и \( q_2 \) — значения зарядов,
- \( r \) — расстояние между зарядами.
В данной задаче:
- Ядро атома гелия имеет заряд \( q_1 = 3,2 \times 10^{-19} \, \text{Кл} \).
- Электрон имеет заряд \( q_2 = -1.6 \times 10^{-19} \, \text{Кл} \) (по абсолютной величине).
- Радиус орбиты \( r = 5 \times 10^{-11} \, \text{м} \).
Теперь подставим все известные значения в формулу:
Вычисляем абсолютное значение заряда: \[ |q_1 \cdot q_2| = |3,2 \times 10^{-19} \cdot (-1.6 \times 10^{-19})| = 3,2 \times 10^{-19} \cdot 1.6 \times 10^{-19} \] \[ |q_1 \cdot q_2| = 5.12 \times 10^{-38} \, \text{Кл}^2 \]
Теперь можем подставить все значения в формулу для силы: \[ F = k \cdot \frac{5.12 \times 10^{-38}}{(5 \times 10^{-11})^2} \] \[ F = 8.99 \times 10^9 \cdot \frac{5.12 \times 10^{-38}}{25 \times 10^{-22}} \] \[ F = 8.99 \times 10^9 \cdot \frac{5.12}{25} \times 10^{-16} \] \[ F = 8.99 \times 10^9 \cdot 0.2048 \times 10^{-16} \] \[ F = 1.8384 \times 10^{-6} \, \text{Н} \]
Таким образом, сила притяжения электрона к ядру атома гелия при движении к орбите радиусом \( 5 \times 10^{-11} \, \text{м} \) составляет примерно \( 1.84 \times 10^{-6} \, \text{Н} \).
Это значение показывает, с какой силой электрон притягивается к положительно заряженному ядру атома гелия на данной орбите.
