Какой период Т требуется для одного оборота электрона, который движется вокруг протона по окружности с радиусом

Содержание вопроса: Период обращения электрона вокруг протона

Разъяснение:
Для того чтобы определить период обращения электрона вокруг протона на окружности с радиусом r, нам необходимо использовать формулу для периода обращения, которая определяется как время, за которое электрон совершает один полный оборот. Формула определения периода обращения электрона выглядит следующим образом:

Т = 2πr/v,

где Т - период обращения, r - радиус окружности, v - скорость электрона.

Так как мы знаем, что электрон движется вокруг протона, притягиваемого электростатической силой, скорость движения электрона можно определить по формуле:

v = (k * e^2) / (m * r),

где k - постоянная Кулона, e - заряд электрона, m - масса электрона, r - радиус окружности.

Подставляя значение скорости в формулу для периода обращения электрона, мы можем определить период по следующей формуле:

Т = (2π * m * r^2) / (k * e^2),

где все значения в формуле - известные постоянные.

Например:
Для решения задачи необходимо использовать формулу для периода обращения электрона и известные значения постоянных. Подставим известные значения в формулу:

Т = (2π * (9.11 * 10^-31 кг) * (5 * 10^-11 м)^2) / ((9 * 10^9 Н * м^2/ К^2) * (1.6 * 10^-19 Кл)^2).

Выполнив вычисления, мы получим значение периода обращения электрона.

Совет: Для лучшего понимания концепции периода обращения электрона вокруг протона можно просмотреть видеоуроки или прочитать учебник по физике. Можно также решать дополнительные задачи, связанные с данной темой, чтобы закрепить материал.

Проверочное упражнение: Как изменится период обращения электрона, если радиус окружности станет в два раза больше и равным 10^-10 м?

Физика: Период обращения электрона

Объяснение:

Период обращения электрона вокруг протона можно вычислить с использованием формулы периода обращения для кругового движения. Формула для периода обращения T (время, за которое электрон совершает один полный оборот) выглядит следующим образом:

T = (2πr) / v

где r - радиус окружности, вокруг которой движется электрон, и v - скорость электрона.

Чтобы найти период обращения электрона, нам необходимо знать его скорость. Скорость электрона можно найти с помощью закона сохранения механической энергии, учитывая потенциальную и кинетическую энергии электрона:

(1/2)mv^2 = (1/2)kQe^2 / r

где m - масса электрона, k - постоянная Кулона, Q - заряд протона, a e - элементарный заряд.

Решая эту формулу относительно скорости электрона v, получаем:

v = sqrt((kQe^2) / (mr))

Теперь, зная значение скорости v и радиуса r, мы можем подставить их в формулу периода T:

T = (2πr) / v

Подставляем значения и рассчитываем период обращения электрона.

Пример:
Задан радиус окружности r = 5*10^-11м. Найдем период обращения электрона.

Решение:
Дано: r = 5*10^-11м

Найдем скорость электрона:

v = sqrt((k * Q * e^2) / (m * r))

Возьмем значения из известных констант и постоянных:
k (постоянная Кулона) = 9 * 10^9 Н·м^2/Кл^2
Q (заряд протона) = 1,6 * 10^-19 Кл
e (элементарный заряд) = 1,6 * 10^-19 Кл
m (масса электрона) = 9,1 * 10^-31 кг

Подставим значения и рассчитаем скорость электрона:

v = sqrt((9 * 10^9 * 1,6 * 10^-19 * 1,6 * 10^-19) / (9,1 * 10^-31 * 5 * 10^-11))

v ≈ 2,19 * 10^6 м/с

Теперь, используя найденное значение скорости v и радиус r, найдем период обращения T:

T = (2π * r) / v

T = (2 * 3,14159 * 5 * 10^-11) / (2,19 * 10^6)

T ≈ 7,24 * 10^-16 сек

Таким образом, период обращения электрона, движущегося вокруг протона по окружности с радиусом r = 5*10^-11м, составляет примерно 7,24 * 10^-16 сек.

Совет: В данной задаче важно правильно использовать значения известных констант и постоянных, чтобы получить точный результат. Также, обратите внимание на единицы измерения, чтобы привести их к одним и тем же системным единицам. При работе с формулами не забывайте проверять единицы измерения, чтобы результаты были в правильных единицах.

Задача на проверку:
Для электрона, движущегося вокруг протона по окружности с радиусом r = 2*10^-10м, найдите период обращения. Используйте известные значения констант и постоянных: k (постоянная Кулона) = 9 * 10^9 Н·м^2/Кл^2, Q (заряд протона) = 1,6 * 10^-19 Кл, e (элементарный заряд) = 1,6 * 10^-19 Кл, m (масса электрона) = 9,1 * 10^-31 кг.