Какова потенциальная энергия электрона, который движется вокруг протона на окружности радиусом 5,3*10^(-11) в атоме

Ябеда

2

Хорошо, рассмотрим задачу.

Потенциальная энергия электрона вокруг протона может быть вычислена с использованием формулы для потенциальной энергии, связанной с внутренними силами. Для атома водорода эта формула имеет следующий вид:

\[ E_p = - \frac{{k \cdot e^2}}{{r}} \]

где
\( E_p \) - потенциальная энергия электрона,
\( k \) - постоянная Кулона (\( k = 8,99 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 \)),
\( e \) - элементарный заряд (-1,6 × 10^(-19) Кл) и
\( r \) - радиус окружности, по которой движется электрон (5,3 × 10^(-11) м).

Подставим известные значения и рассчитаем потенциальную энергию:

\[ E_p = - \frac{{8,99 \times 10^9 \cdot (1,6 \times 10^(-19))^2}}{{5,3 \times 10^(-11)}} \approx - 2,18 \times 10^(-18) \, \text{Дж} \]

Таким образом, потенциальная энергия электрона, движущегося вокруг протона в атоме водорода, составляет около -2,18 × 10^(-18) Дж. Обратите внимание на знак минус, который указывает на то, что потенциальная энергия электрона является отрицательной и имеет притягивающую (связывающую) природу.