Як знайти силу тяжіння між ядром атома водню та електроном

Як знайти силу тяжіння між ядром атома водню та електроном

Силу тяжіння між ядром атома водню і електроном, який розташований на орбіті даного атома, можна знайти, виходячи з знання фізики взаємодії даних частинок один з одним.

Вам знадобиться

  • Підручник з фізики 10 класу.

Інструкція

1. Використовуючи підручник з фізики 10 класу, замалюйте на листку, що собою являє атом водню. Як відомо, даний хімічний елемент містить у своєму ядрі всього лише один протон, навколо якого обертається один електрон.


2. Зверніть увагу на те, що субатомні частинки водню мають різноіменні заряди. Ця обставина призводить до того, що протон і електрон притягуються один до одного з деякою силою.

3. Випишіть з підручника, як визначається кулонівська сила взаємодії зарядів. Саме цей тип взаємодії притаманний силі тяжіння електрона з ядром. Як відомо, модуль кулонівської сили взаємодії прямо пропорційний твору зарядів взаємодіючих частинок і назад пропорційний квадрату відстані між даними частинками. Коефіцієнт пропорційності називається електричною постійною.

4. Визначте, використовуючи таблиці постійних величин, розташовані в кінці підручника, чому дорівнює електрична постійна. Ставте її значення у формулу для сили Кулона.

5. Знайдіть у підручнику з фізики таблицю характерних величин деяких частинок. Визначте по даній таблиці маси і заряди електрона і протона.

6. Візьміть як приблизне значення відстані між електроном і протоном величину половини ангстрема. Один ангстрем дорівнює десяти за мінус десятого ступеня метрів. Поставте всі необхідні величини у вираз для кулонівської сили тяжіння і розрахуйте її значення.

7. Згадайте, що всі матеріальні тіла також притягуються один до одного з силою гравітаційного тяжіння. Формула для даної сили аналогічна вираженню для сили Кулона. Відмінність полягає лише в тому, що замість твору зарядів у вираженні гравітаційної сили стоїть твір мас, а в якості коефіцієнта пропорційності використовується гравітаційна постійна.


8. Подставьте величины масс, расстояния и гравитационную постоянную в соотношение гравитационной силы притяжения и рассчитайте величину данной силы. Складіть гравітаційну силу тяжіння з кулонівської. Отримане значення дорівнюватиме повній силі тяжіння ядра атома водню та електрону.