Какова энергия и разность потенциалов, необходимая для обеспечения вылета частицы из ядра атома радия? Выводится

Пётр_2168

26

Энергия и разность потенциалов, необходимые для обеспечения вылета частицы из ядра атома радия, можно найти с использованием формулы для работы против силы электростатического притяжения. Для начала, нам понадобятся следующие данные:

Масса частицы (\(m\)) = 6,67 * 10^-27 кг
Заряд частицы (\(q\)) = 3,2 * 10^-19 Кл
Скорость частицы (\(v\)) = 2 * 10^7 м/с (дано)

Первым шагом рассчитаем энергию, необходимую для обеспечения вылета частицы. Энергия (\(E\)) определяется как кинетическая энергия частицы, равная половине произведения её массы на квадрат скорости:

\[E = \frac{1}{2} m v^2\]

Вставив значения, получаем:

\[E = \frac{1}{2} \times 6,67 \times 10^{-27} \times (2 \times 10^7)^2\]

Вычисляя эту формулу, мы получаем значения энергии.

Теперь рассмотрим разность потенциалов (\(V\)), необходимую для вылета частицы. Разность потенциалов между ядром атома и бесконечностью равна энергии, необходимой для перемещения частицы из ядра в бесконечность. С учетом заряда частицы и разности потенциалов, это можно записать в виде:

\[E = qV\]

Разрешим эту формулу относительно разности потенциалов:

\[V = \frac{E}{q}\]

Теперь, вставляя значение энергии, которую мы рассчитали ранее, и заряд частицы, мы найдем разность потенциалов.

Убедимся, что частица действительно выводится со скоростью 2 * 10^7 м/с. Поскольку энергия сохраняется при движении частицы, мы можем проверить, совпадает ли энергия вылета (которую мы рассчитали) с кинетической энергией частицы на её скорости вылета. Если значения совпадают, то это подтверждает, что частица выводится со скоростью 2 * 10^7 м/с.

Я очень надеюсь, что этот подробный ответ поможет вам понять и решить данную задачу. Если у вас есть еще вопросы, не стесняйтесь спрашивать.