Номер 3, страница 282 - гдз по физике 11 класс учебник Мякишев, Буховцев

Подумайте, почему в определении ядра атома говорится «почти вся масса», но «весь положительный заряд».

Этот вопрос касается распределения массы и заряда внутри атома. Согласно планетарной модели, атом состоит из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов, движущихся вокруг него. Ядро, в свою очередь, состоит из положительно заряженных протонов и нейтральных нейтронов.

Утверждение, что в ядре сосредоточен «весь положительный заряд», является абсолютно точным. Это связано с тем, что из всех частиц, входящих в состав атома, только протоны имеют положительный заряд. Все протоны находятся именно в ядре. Нейтроны, также входящие в состав ядра, электрически нейтральны, а электроны, находящиеся за пределами ядра, имеют отрицательный заряд. Таким образом, в ядре сконцентрированы все носители положительного заряда, что и составляет весь положительный заряд атома.

Формулировка «почти вся масса» используется потому, что масса атома складывается из масс всех его составляющих частиц: протонов, нейтронов и электронов. Сравним их массы: масса протона ($m_p$) и масса нейтрона ($m_n$) во много раз больше массы электрона ($m_e$). Например, масса протона примерно в 1836 раз больше массы электрона ($m_p \approx 1836 \cdot m_e$), а масса нейтрона — в 1839 раз ($m_n \approx 1839 \cdot m_e$). Поскольку протоны и нейтроны находятся в ядре, на его долю приходится подавляющая часть массы всего атома (более 99,9%). Однако электроны, хоть и очень легкие, тоже обладают массой, и их вклад в общую массу атома не равен нулю. Поэтому говорить, что в ядре сосредоточена вся масса, было бы неверно. Выражение «почти вся масса» является корректным и отражает этот факт.

Ответ: В ядре атома сосредоточен «весь положительный заряд», так как единственные положительно заряженные частицы атома — протоны — полностью находятся в ядре. Формулировка «почти вся масса» используется потому, что основная масса атома (более 99,9%) действительно приходится на тяжелые частицы ядра (протоны и нейтроны), но небольшую часть массы вносят и легкие электроны, находящиеся вне ядра.