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 вращается вокруг ядра (протон) по круговой орбите, радиус которой R = 5,3 • 10-11 м. Если мы примем за основу, что электрон не имеет массы, то его кинетическая энергия будет равна нулю. Однако, известно, что электрон обладает определенной массой, что означает, что он имеет и кинетическую энергию. В данном случае, мы можем использовать формулу, определяющую кинетическую энергию как половину произведения массы частицы на квадрат скорости, то есть: E = 1/2 * m * v^2. Для расчета скорости электрона на круговой орбите необходимо использовать закон всемогущей тяготы Ньютона: F = m * v^2 /R, где F - сила тяготения, m - масса частицы, v - скорость, R - радиус орбиты. Тогда формула для расчета кинетической энергии примет вид E = 1/2 * (F*R)/m. В данном случае F будет определяться как сила притяжения между электроном и протоном, то есть сила Кулона, что даст нам формулу: E = 1/2 * (e^2/R) = 1/2 * 14,4 * 10^-12 Дж = 7,2 * 10^-12 Дж. Для получения итогового ответа необходимо умножить эту величину на 10^19, что составит 7,2 ⋅ 10^7 Дж. Таким образом, кинетическая энергия электрона на круговой орбите будет равна 7,2 ⋅ 10^7 Дж.
