В ядерной модели атома водорода электрон вращается вокруг ядра (протон) по круговой орбите, радиус которой R = 5,3 • 10-11 м. Определите кинетическую энергию, которой обладает электрон на данной орбите (ответ умножьте на 10*19).
В ядерной модели атома водорода электрон движется по круговой орбите с радиусом R = 5,3 • 10-11 м вокруг ядра, состоящего из протона.
Для того чтобы определить кинетическую энергию электрона на данной орбите, мы можем воспользоваться формулой:
K = 1/2 * m * v2, где m - масса электрона, а v - его скорость.
Согласно закону всемирного тяготения и второму закону Ньютона, мы можем вычислить скорость электрона на орбите с помощью формулы:
v = √(GM/R), где G - гравитационная постоянная, а M - масса ядра, в данном случае протона.
Подставив значения R = 5,3 • 10-11 м и M = 1,67 • 10-27 кг, получим скорость электрона на орбите:
v = √(6,67 • 10-11 * 1,67 • 10-27 / 5,3 • 10-11) = 2,19 • 106 м/с.
Теперь, подставив это значение в формулу для кинетической энергии, получим:
K = 1/2 * 9,1 • 10-31 * (2,19 • 106)2 = 2,4 • 10-18 Дж.
Но здесь мы получили ответ в джоулях, поэтому, чтобы получить кинетическую энергию в единицах, которые указаны в задании (10*19), нам нужно умножить получившееся число на 10*19.
В итоге получаем, что кинетическая энергия электрона на орбите в ядерной модели атома водорода составляет 24 000 000 000 000 000 000 джоулей.
