Определите силу куолоновского взаимодействия электрона на первой орбите радиуса R с ядром атома 6¹²C

Давайте разберём задачу поэтапно. В ней нужно найти силу Кулоновского взаимодействия электрона на первой орбите атома Carbon-12 (6¹²C), радиус которой равен R. --- ### Шаг 1: Вспомогательные сведения - Атом углерода имеет заряд ядра \( Z = 6 \). - Заряд ядра: \( q_{\text{ядра}} = +6e \), где \( e \approx 1.6 \times 10^{-19} \, Кл \). - Электронский заряд: \( q_{\text{эл}} = -e \). - Радиус орбиты: \( R \). --- ### Шаг 2: Формула силы Кулонова взаимодействия (закон Кулона) Сила взаимодействия между двумя зарядами определяется формулой: \[ F = k \frac{|q_1 q_2|}{R^2} \] где: - \( k \) — константа Кулона, \( k \approx 8.99 \times 10^9 \, \text{Нм}^2/\text{Кл}^2 \), - \( q_1 \) и \( q_2 \) — заряды, - \( R \) — расстояние между зарядами. --- ### Шаг 3: Подставим значения Для нашего случая: \[ F = k \frac{|(+6e) \cdot (-e)|}{R^2} = k \frac{6e^2}{R^2} \] Обратите внимание, что абсолютное значение заряда влияет только на силу (она положительна), а знак указывает на силу притяжения. --- ### Итоговая формула: \[ \boxed{ F = \frac{8.99 \times 10^9 \times 6 \times (1.6 \times 10^{-19})^2}{R^2} } \] или проще: \[ F = \frac{8.99 \times 10^9 \times 6 \times 2.56 \times 10^{-38}}{R^2} \] Теперь вычислим числитель: \[ 8.99 \times 10^9 \times 6 \times 2.56 \times 10^{-38} \approx (8.99 \times 6 \times 2.56) \times 10^{9 - 38} = (8.99 \times 6 \times 2.56) \times 10^{-29} \] Посчитаем: \[ 8.99 \times 6 \approx 53.94 \] \[ 53.94 \times 2.56 \approx 138.2 \] Итак: \[ F \approx 138.2 \times 10^{-29} / R^2 = 1.382 \times 10^{-27} / R^2 \] --- ### **Ответ:** \[ \boxed{ \text{Сила Кулонова взаимодействия:} \quad F = \frac{1.382 \times 10^{-27}}{R^2} \quad (\text{в ньютонах, если } R \text{ в метрах}) } \] --- Если у вас есть конкретное значение радиуса \( R \), подставьте его в формулу для получения численного значения силы.