Номер 19, страница 120 - гдз по физике 9 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

XI. Квантовые явления. Выполняем тест - номер 19, страница 120.

Условие.

19. Ядерные силы действуют между нуклонами на расстоянии:

1) порядка $10^{-10}$ м

2) порядка 1 фм

3) порядка 1 нм

4) порядка 1 пм

Решение.

Решение

Ядерные силы, также известные как сильное взаимодействие, — это силы, которые связывают протоны и нейтроны (нуклоны) в атомном ядре. Одной из ключевых характеристик этих сил является их короткодействие, то есть они проявляются только на очень малых расстояниях, сравнимых с размером самих нуклонов.

Радиус действия ядерных сил составляет примерно $1-2$ фемтометра (фм), где $1 \text{ фм} = 10^{-15} \text{ м}$. На расстояниях, превышающих несколько фемтометров, ядерные силы очень быстро убывают и становятся пренебрежимо малыми.

Рассмотрим предложенные варианты ответов:

① порядка $10^{-10}$ м

Это расстояние ($10^{-10}$ м, или 1 ангстрем) соответствует типичному размеру атома. На таких расстояниях доминируют электромагнитные силы. Ядерные силы на таких дистанциях не действуют. Следовательно, этот вариант неверен.

② порядка 1 фм

Расстояние 1 фм ($10^{-15}$ м) как раз соответствует характерному радиусу действия ядерных сил. Именно на таких расстояниях сильное взаимодействие удерживает нуклоны вместе, преодолевая электростатическое отталкивание протонов. Следовательно, этот вариант является верным.

③ порядка 1 нм

Расстояние 1 нм ($10^{-9}$ м) в миллион раз больше, чем радиус действия ядерных сил. На таких расстояниях ядерные силы полностью отсутствуют. Этот масштаб характерен для размеров крупных молекул. Следовательно, этот вариант неверен.

④ порядка 1 пм

Расстояние 1 пм ($10^{-12}$ м) в тысячу раз больше, чем радиус действия ядерных сил. Хотя это и очень малое расстояние, оно значительно превышает область действия сильного взаимодействия. Следовательно, этот вариант неверен.

Таким образом, ядерные силы действуют на расстояниях порядка 1 фм.

Ответ: 2