Какова кинетическая энергия электрона движущегося по круговой орбите вокруг протона в модели атома водорода? Электрон

Кинетическая энергия электрона в модели атома водорода:

Описание:
Кинетическая энергия электрона можно выразить через его заряд, массу и скорость.

Для начала найдем скорость электрона, движущегося по круговой орбите. Сила электростатического притяжения между протоном и электроном создает центростремительную силу, равную электростатической силе. Поэтому можем использовать следующую формулу:

F = mv^2 / r

где F - сила электростатического притяжения, m - масса электрона, v - скорость электрона, r - радиус орбиты.

Электростатическая сила выражается следующим образом:

F = ke * |q1 * q2| / r^2

где ke - электрическая постоянная, q1 и q2 - заряды электрона и протона соответственно.

Мы знаем, что сила электростатического притяжения равна центростремительной силе. Будем использовать это равенство и найдем скорость:

ke * |q1 * q2| / r^2 = mv^2 / r

v = sqrt((ke * |q1 * q2|) / (m * r))

Теперь, когда мы знаем скорость электрона, мы можем найти его кинетическую энергию. Кинетическая энергия может быть найдена по формуле:

Кинетическая энергия (Кэ) = (1/2) * m * v^2

где Кэ - кинетическая энергия электрона, m - масса электрона, v - его скорость.

Используя полученное значение скорости, заряд электрона и массу электрона, мы можем вычислить кинетическую энергию электрона.

Демонстрация:
Дано: q1 = -1,6 * 10^(-19) Кл, r = 2 * 10^(-10) м, ke = 8,85 * 10^(12)

Масса электрона обычно равна 9,10938356 x 10^(-31) кг.

1. Найдем скорость электрона:
v = sqrt((ke * |q1 * q2|) / (m * r))
v = sqrt((8,85 * 10^(12) * |-1,6 * 10^(-19) * 1,6 * 10^(-19)|) / (9,10938356 * 10^(-31) * 2 * 10^(-10)))
v ≈ 2,18 * 10^6 м/с

2. Найдем кинетическую энергию электрона:
Кэ = (1/2) * m * v^2
Кэ = (1/2) * 9,10938356 * 10^(-31) * (2,18 * 10^6)^2

Совет:
Для лучшего понимания темы кинетической энергии и атомных моделей полезно изучить основы физики и электромагнетизма. Регулярное повторение формул и их применение в задачах поможет закрепить материал и развить интуицию.

Практика:
Найдите кинетическую энергию электрона, движущегося по круговой орбите радиусом 3 * 10^(-11) м в модели атома водорода. Заряд электрона составляет -1,6 * 10^(-19) Кл. (Массу электрона можно считать известной: 9,10938356 * 10^(-31) кг)