Яка сила взаємодії між ядром і електроном в атомі водню, якщо відстань між ними близько 10⁻¹⁰ м і заряди однакові

Вечный_Герой

46

Для того чтобы найти силу взаємодії між ядром і електроном в атомі водню, можемо скористатися формулою закону Кулона для електростатичної взаємодії між зарядами. Цей закон описує силу взаємодії між двома точковими зарядами. Формула закону Кулона має вигляд:

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

де \( F \) - сила взаємодії,
\( k \) - кульонова константа, що дорівнює \( 8.9875 \times 10^9 \, Н \cdot м^2/Кл^2 \),
\( q_1 \) та \( q_2 \) - заряди тіла,
\( r \) - відстань між цими тілами.

У задачі, ядро і електрон мають однакові за модулем заряди, тобто \( q_1 = q_2 = q \). Відомо, що відстань між ядром і електроном дорівнює \( r = 10^{-10} \, м \). Підставляючи відомі значення в формулу, ми отримаємо:

\[ F = \dfrac{8.9875 \times 10^9 \cdot |q \cdot q|}{(10^{-10})^2} \]

\[ F = \dfrac{8.9875 \times 10^9 \cdot q^2}{10^{-20}} = 8.9875 \times 10^{29} \cdot q^2 \]

Отже, сила взаємодії між ядром і електроном в атомі водню буде дорівнювати \( 8.9875 \times 10^{29} \cdot q^2 \).