Оцените силу электрического притяжения электрона к ядру атома водорода на расстоянии 10^-10 м, используя модуль

Солнечный_Феникс_3831

4

Хорошо, распишем все шаги для решения данной задачи.

Сила электрического притяжения \(F\) между двумя заряженными частицами определяется по формуле:

\[F = \frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{r^2}}\]

где \(k\) - постоянная электростатического притяжения, \(q_1\) и \(q_2\) - заряды частиц, а \(r\) - расстояние между ними.

В нашей задаче ищется сила электрического притяжения между электроном (\(q_1\)) и ядром атома водорода (\(q_2\)) на расстоянии \(r = 10^{-10}\) м.

Модуль напряженности электрического поля \(E\) создаваемого ядром атома можно выразить через силу электрического притяжения к ядру формулой:

\[E = \frac{{F}}{{|q_1|}}\]

Таким образом, нам нужно вычислить модуль силы \(F\) с помощью модуля напряженности электрического поля и найденное значение \(F\) подставить в формулу для \(E\) для нахождения силы электрического притяжения.

Для начала, заменим данные в формуле \(F\):

\[F = \frac{{(8.99 \times 10^9) \cdot |(e) \cdot (e)|}}{{(10^{-10})^2}}\]

где \(e\) - заряд электрона \((1.6 \times 10^{-19} Кл)\).

Вычисляем значение \(F\):

\[F = \frac{{(8.99 \times 10^9) \cdot |(1.6 \times 10^{-19}) \cdot (1.6 \times 10^{-19})|}}{{(10^{-10})^2}}\]

\[F = \frac{{(8.99 \times 10^9) \cdot (2.56 \times 10^{-38})}}{{(10^{-20})}}\]

\[F = (8.99 \times 10^{9-20}) \cdot (2.56 \times 10^{-38+20})\]

\[F = 8.99 \cdot 2.56 \times 10^{-11}\]

\[F = 23.0944 \times 10^{-11}\]

\[F = 2.30944 \times 10^{-10} \, \text{Н}\]

Теперь, подставим значение \(F\) в формулу \(E\):

\[E = \frac{{2.30944 \times 10^{-10}}}{{1.6 \times 10^{-19}}}\]

\[E = \frac{{2.30944}}{{1.6}} \times 10^{-10+19}\]

\[E \approx 1.43 \times 10^{11} \, \text{В/м}\]

Таким образом, сила электрического притяжения электрона к ядру атома водорода на расстоянии \(10^{-10}\) м составляет приблизительно \(1.43 \times 10^{11}\) Н/Кл.