Какова сила электростатического взаимодействия между электроном и протоном на орбите радиусом R=0,53*10^(-8

Электростатическое взаимодействие между электроном и протоном в модели атома водорода

Инструкция: В модели атома водорода, электрон и протон взаимодействуют друг с другом посредством электростатической силы. Эта сила определяется законом Кулона и зависит от заряда и расстояния между частицами.

Закон Кулона гласит: сила электростатического взаимодействия между двумя точечными зарядами пропорциональна произведению их зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Математически это можно записать в виде:

F = (k * |q1 * q2|) / r^2,

где F - сила взаимодействия, k - электрическая постоянная (8,85 * 10^(-12) ф/м), q1 и q2 - заряды частиц, r - расстояние между ними.

В данной задаче, у нас есть заряд электрона (-1,6 * 10^(-19) Кл) и заряд протона (+1,6 * 10^(-19) Кл), а также радиус орбиты R = 0,53 * 10^(-8) м = 5,3 * 10^(-9) м.

Мы можем подставить эти значения в формулу и вычислить силу взаимодействия:

F = (k * |-1,6 * 10^(-19) Кл * +1,6 * 10^(-19) Кл|) / (5,3 * 10^(-9) м)^2.

Раскрывая модуль произведения отрицательного и положительного зарядов, мы получаем:

F = (k * 2,56 * 10^(-38) Кл^2) / (2,809 * 10^(-17) м^2).

Подставляя значения электрической постоянной и выполняя вычисления, получаем:

F ≈ 9,14 * 10^(-9) Н.

Совет: Для лучшего понимания концепции электростатического взаимодействия рекомендуется изучить закон Кулона и понять его математическую формулировку. Также полезно освежить в памяти понятия заряда и электрической постоянной.

Закрепляющее упражнение: Вычислите силу электростатического взаимодействия между двумя зарядами, если заряды равны +3,2 * 10^(-6) Кл и -2,4 * 10^(-6) Кл, а расстояние между ними составляет 8 м.