Номер 4, страница 283 - гдз по физике 11 класс учебник Мякишев, Буховцев

Авторы: Мякишев Г. Я., Буховцев Б. Б., Чаругин В. М.
Тип: Учебник
Серия: классический курс
Издательство: Просвещение
Год издания: 2019 - 2025
Уровень обучения: базовый и углублённый
Цвет обложки: синий
ISBN: 978-5-09-087659-9
Допущено Министерством просвещения Российской Федерации
Популярные ГДЗ в 11 классе
Обсудить в классе. Параграф 74. Строение атома. Опыты Резерфорда. Глава 11. Атомная физика - номер 4, страница 283.
№4 (с. 283)
Условие. №4 (с. 283)
скриншот условия

Посчитайте ускорение электрона, движущегося по орбите радиусом $10^{-8}$ см вокруг ядра атома водорода.
Решение. №4 (с. 283)

Решение 2. №4 (с. 283)
Дано:
$r = 10^{-8} \text{ см} = 10^{-8} \cdot 10^{-2} \text{ м} = 10^{-10} \text{ м}$
$q_e = -e = -1.6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}$ (заряд электрона)
$q_p = +e = 1.6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}$ (заряд ядра атома водорода - протона)
$m_e = 9.11 \cdot 10^{-31} \text{ кг}$ (масса электрона)
$k = 9 \cdot 10^9 \frac{\text{Н} \cdot \text{м}^2}{\text{Кл}^2}$ (коэффициент в законе Кулона)
Найти:
$a$ - ускорение электрона.
Решение:
Электрон движется по круговой орбите вокруг ядра атома водорода. Это движение происходит под действием силы электростатического притяжения (силы Кулона) между отрицательно заряженным электроном и положительно заряженным ядром (протоном). Эта сила является центростремительной силой, которая сообщает электрону центростремительное ускорение.
Согласно второму закону Ньютона, сила, действующая на электрон, равна произведению его массы на ускорение:
$F = m_e \cdot a$
Сила Кулона, действующая между электроном и протоном, находится по формуле:
$F = k \frac{|q_e \cdot q_p|}{r^2}$
Поскольку $|q_e| = |q_p| = e$, формулу можно записать как:
$F = k \frac{e^2}{r^2}$
Так как сила Кулона и есть та сила, которая сообщает ускорение, мы можем приравнять правые части двух уравнений:
$m_e \cdot a = k \frac{e^2}{r^2}$
Из этого уравнения выразим искомое ускорение $a$:
$a = \frac{k \cdot e^2}{m_e \cdot r^2}$
Теперь подставим числовые значения в систему СИ и выполним расчет:
$a = \frac{9 \cdot 10^9 \frac{\text{Н} \cdot \text{м}^2}{\text{Кл}^2} \cdot (1.6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл})^2}{9.11 \cdot 10^{-31} \text{ кг} \cdot (10^{-10} \text{ м})^2}$
$a = \frac{9 \cdot 10^9 \cdot 2.56 \cdot 10^{-38}}{9.11 \cdot 10^{-31} \cdot 10^{-20}} \frac{\text{м}}{\text{с}^2}$
$a = \frac{23.04 \cdot 10^{-29}}{9.11 \cdot 10^{-51}} \frac{\text{м}}{\text{с}^2}$
$a \approx 2.53 \cdot 10^{22} \frac{\text{м}}{\text{с}^2}$
Ответ: ускорение электрона составляет приблизительно $2.53 \cdot 10^{22} \text{ м/с}^2$.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 11 класс, для упражнения номер 4 расположенного на странице 283 к учебнику серии классический курс 2019 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №4 (с. 283), авторов: Мякишев (Генадий Яковлевич), Буховцев (Борис Борисович), Чаругин (Виктор Максимович), ФГОС (старый) базовый и углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.