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

Физика, 11 класс Учебник, авторы: Мякишев Генадий Яковлевич, Буховцев Борис Борисович, Чаругин Виктор Максимович, издательство Просвещение, Москва, 2019

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
Физика, 11 класс Учебник, авторы: Мякишев Генадий Яковлевич, Буховцев Борис Борисович, Чаругин Виктор Максимович, издательство Просвещение, Москва, 2019, страница 283, номер 4, Условие

Посчитайте ускорение электрона, движущегося по орбите радиусом $10^{-8}$ см вокруг ядра атома водорода.

Решение. №4 (с. 283)
Физика, 11 класс Учебник, авторы: Мякишев Генадий Яковлевич, Буховцев Борис Борисович, Чаругин Виктор Максимович, издательство Просвещение, Москва, 2019, страница 283, номер 4, Решение
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 $2.53 \cdot 10^{22} \text{ м/с}^2$.

Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.

Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz

Присоединиться

Мы 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.