Какое будет наименьшее расстояние между ядрами, когда одно ядро атома гелия движется со скоростью 10^6

Тема занятия: Атомная физика

Разъяснение:
Чтобы решить эту задачу, нам понадобятся некоторые основные принципы атомной физики. Главный принцип, который нам понадобится, - это закон сохранения энергии.

Когда два ядра гелия находятся на расстоянии друг от друга, они испытывают электростатическое воздействие друг на друга. Когда одно из ядер движется со скоростью 10^6 м/с, у него есть и кинетическая энергия.

Используя закон сохранения энергии, мы можем установить, что сумма кинетической энергии и потенциальной энергии системы ядер должна быть постоянной. Когда ядра находятся на наименьшем расстоянии, кинетическая энергия становится нулевой.

Для решения задачи мы можем установить уравнение, где масса движущегося ядра гелия будет умножена на его скорость в квадрат и равно потенциальной энергии системы ядер.

Путем решения этого уравнения мы можем найти наименьшее расстояние между ядрами.

Демонстрация:
Задача: Ядро атома гелия движется со скоростью 10^6 м/с к неподвижному ядру гелия. Какое будет наименьшее расстояние между ядрами?

Решение:
Масса ядра гелия: m = 4 * масса протона = 4 * 1.67 * 10^-27 кг
Скорость ядра гелия: v = 10^6 м/с

Уравнение для закона сохранения энергии:
1/2 * m * v^2 = 2 * потенциальная энергия
2/5 * k * (e^2 / x) = 1/2 * m * v^2

x = (k * e^2) / (5 * m * v^2)

Подставляя значения, мы можем найти наименьшее расстояние между ядрами.

Совет:
Для лучшего понимания этих концепций, рекомендуется изучить законы сохранения энергии и электростатику. Изучение основных принципов атомной физики и взаимодействия ядер поможет лучше понять решение подобных задач.

Дополнительное задание:
Ядро атома гелия движется со скоростью 5 * 10^5 м/с к неподвижному ядру гелия. Какое будет наименьшее расстояние между ядрами? (Используйте те же значения массы и заряда для ядер гелия, что и в примере).