Какова величина электрической силы взаимодействия между электроном и протоном, когда они находятся в 10 в степени
Какова величина электрической силы взаимодействия между электроном и протоном, когда они находятся в 10 в степени -10 метров друг от друга? Во сколько раз эта сила превышает силу гравитационного взаимодействия между ними?
20.06.2024 17:11
Инструкция:
Электрическая сила взаимодействия между двумя заряженными частицами определяется законом Кулона. Согласно этому закону, электрическая сила (F) между двумя зарядами (q1 и q2), находящимися на расстоянии (r) друг от друга, вычисляется по формуле:
F = (k * |q1 * q2|) / r^2
где k - это постоянная Кулона, которая равна приблизительно 9 * 10^9 Н * м^2/Кл^2.
В данной задаче у нас есть электрон и протон, которые обладают зарядами одинакового модуля (|q1 * q2| = q^2) и находятся на расстоянии 10^(-10) м друг от друга.
Подставив данные в формулу, получим:
F = (9 * 10^9 * q^2) / (10^(-10))^2
Simplifying this equation further will give us the answer to the first part of the question.
Для расчёта величины гравитационной силы между электроном и протоном воспользуемся законом тяготения Ньютона, который гласит, что гравитационная сила обратно пропорциональна квадрату расстояния между двумя телами и прямопропорциональна произведению масс этих тел.
F_grav = (G * m1 * m2) / r^2
где G - это гравитационная постоянная, приблизительно равная 6.67 * 10^(-11) Н * м^2/кг^2, m1 и m2 - массы электрона и протона соответственно.
Сравнивая эти две силы, можем найти отношение между ними:
Отношение = (F_электр / F_грав)
Пример:
Для нахождения величины электрической силы (F_электр) между электроном и протоном, когда расстояние между ними составляет 10^(-10) метров, нужно использовать данную формулу:
F_электр = (9 * 10^9 * q^2) / (10^(-10))^2
Совет:
Для лучшего понимания этих физических величин и формул рекомендуется изучить электростатику, закон Кулона и закон тяготения Ньютона. Практика решения подобных задач также поможет закрепить материал.
Задача для проверки:
Какова величина электрической силы взаимодействия между двумя электронами, когда они находятся на расстоянии 10^(-9) метров друг от друга? What is the magnitude of the electrical force of interaction between two electrons when they are separated by a distance of 10^(-9) meters?