Сравните силы гравитационного и электрического взаимодействия между электроном и протоном. Найдите отношение кулоновских сил к силам всемирного тяготения. У меня выходит 2.2* 10^21 В ответах 2,27*10^39 Напишите свои подробные вычисления.
Для начала найдем силу гравитационного взаимодействия между электроном и протоном.
Сила гравитации вычисляется по формуле:
F_grav = G (m1 m2) / r^2,
где G - гравитационная постоянная (6.674 10^-11 Н м^2 / кг^2), m1 и m2 - массы электрона и протона соответственно (9.109 10^-31 кг и 1.672 10^-27 кг), r - расстояние между электроном и протоном (принимаем равным радиусу атома, порядка 10^-10 м).
Теперь найдем силу электрического взаимодействия между электроном и протоном. Сила электрического взаимодействия вычисляется по формуле:
F_el = k (|q1 q2|) / r^2,
где k - постоянная Кулона (8.9875 10^9 Н м^2 / Кл^2), q1 и q2 - заряды электрона и протона (1.602 * 10^-19 Кл), r - расстояние между электроном и протоном.
Для начала найдем силу гравитационного взаимодействия между электроном и протоном.
Сила гравитации вычисляется по формуле:
F_grav = G (m1 m2) / r^2,
где G - гравитационная постоянная (6.674 10^-11 Н м^2 / кг^2),
m1 и m2 - массы электрона и протона соответственно (9.109 10^-31 кг и 1.672 10^-27 кг),
r - расстояние между электроном и протоном (принимаем равным радиусу атома, порядка 10^-10 м).
Подставляя значения, получаем:
F_grav = 6.674 10^-11 (9.109 10^-31 1.672 10^-27) / (10^-10)^2
F_grav = 5.368 10^-47 Н.
Теперь найдем силу электрического взаимодействия между электроном и протоном. Сила электрического взаимодействия вычисляется по формуле:
F_el = k (|q1 q2|) / r^2,
где k - постоянная Кулона (8.9875 10^9 Н м^2 / Кл^2),
q1 и q2 - заряды электрона и протона (1.602 * 10^-19 Кл),
r - расстояние между электроном и протоном.
Подставляя значения, получаем:
F_el = 8.9875 10^9 (1.602 10^-19) / (10^-10)^2
F_el = 2.880 10^-8 Н.
Теперь найдем отношение кулоновских сил к силам всемирного тяготения:
Отношение = F_el / F_grav
Отношение = (2.880 10^-8) / (5.368 10^-47)
Отношение ≈ 5.36 * 10^38.
Итак, корректный ответ - отношение кулоновских сил к силам всемирного тяготения составляет примерно 5.36 * 10^38.