Номер 4, страница 107 - гдз по физике 8 класс учебник Громов, Родина

Глава 3. Электрические явления. Параграф 26. Строение атома. Вопросы - номер 4, страница 107.

Условие.

4. Как заряжено атомное ядро?

Решение.

3. В соответствии с планетарной моделью атома, предложенной Эрнестом Резерфордом, электроны внутри атома движутся по орбитам вокруг центральной его части — атомного ядра. Электроны, будучи отрицательно заряженными частицами, притягиваются к положительно заряженному ядру силами электростатического взаимодействия. Эта сила удерживает их на орбитах, подобно тому как гравитационная сила удерживает планеты на орбитах вокруг Солнца.

Ответ: Электроны внутри атома обращаются вокруг атомного ядра.

4. Атомное ядро состоит из протонов и нейтронов. Протоны имеют положительный электрический заряд, равный по модулю элементарному заряду $\text{e}$. Нейтроны электрического заряда не имеют, то есть они нейтральны. Поскольку в состав ядра входят только положительно заряженные и нейтральные частицы, суммарный заряд ядра всегда положителен. Он равен произведению числа протонов в ядре на величину элементарного заряда.

Ответ: Атомное ядро заряжено положительно.

5. Чтобы доказать, что атом в целом нейтрален, необходимо рассмотреть заряды всех составляющих его частиц. Атом состоит из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов, движущихся вокруг него.

1. Заряд ядра ($q_{ядра}$) определяется общим числом протонов ($\text{Z}$) в нем. Каждый протон имеет заряд $+e$. Таким образом, заряд ядра равен $q_{ядра} = +Z \cdot e$.

2. В нейтральном атоме число электронов, вращающихся вокруг ядра, в точности равно числу протонов в ядре, то есть также равно $\text{Z}$. Каждый электрон имеет заряд $-e$.

3. Суммарный заряд всех электронов ($q_{электронов}$) равен $q_{электронов} = Z \cdot (-e) = -Z \cdot e$.

4. Общий заряд атома ($q_{атома}$) является алгебраической суммой заряда ядра и суммарного заряда всех электронов:

$q_{атома} = q_{ядра} + q_{электронов} = (+Ze) + (-Ze) = 0$

Поскольку итоговый заряд атома равен нулю, это доказывает, что атом в целом является электрически нейтральным.

Ответ: Атом в целом нейтрален, так как суммарный положительный заряд протонов в ядре полностью компенсируется суммарным отрицательным зарядом электронов, вращающихся вокруг ядра. Число протонов в нейтральном атоме всегда равно числу электронов.