Определить силу взаимодействия электрона с ядром в атоме водорода. Рассчитать скорость вращения электрона по орбите, считая её окружностью радиусом r=0.5*10^-10м. Масса электрона m=9.11*10^-31 кг, элементарный заряд e=1.6*10^-19 Кл.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Сила взаимодействия электрона с ядром в атоме водорода определяется силой Кулона и равна:

F = k * (e^2) / r^2,

где k - постоянная Кулона (k = 910^9 Нм^2/Кл^2).

Подставим известные значения:

F = 910^9 (1.610^-19)^2 / (0.510^-10)^2 = 2.304*10^-8 Н.

Теперь рассчитаем скорость вращения электрона по орбите. Сила, действующая на электрон при движении по круговой орбите, равна центростремительной силе и определяется как:

F = m * v^2 / r,

где m - масса электрона, v - скорость вращения, r - радиус орбиты.

Переустроим формулу для скорости:

v = sqrt( F * r / m).

Подставим известные значения и рассчитаем скорость:

v = sqrt(2.30410^-8 0.510^-10 / 9.1110^-31) ≈ 2.47*10^6 м/с.

Таким образом, скорость вращения электрона по орбите в атоме водорода составляет около 2.47 миллиона метров в секунду.