Расчет кинетической энергии на круговой орбите - советы от нейросети

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.

Решение:

Для вычисления кинетической энергии электрона на круговой орбите используется формула:

K = (m_ev²)/2

где m_e - масса электрона, а v - его скорость.

Для того, чтобы вычислить скорость электрона на круговой орбите, используется закон сохранения энергии:

E = T+U

где E - полная энергия системы, T - кинетическая энергия, а U - потенциальная.

Так как электрон находится на стационарной орбите вокруг ядра, то кинетическая энергия равна нулю, и E = U.

Потенциальная энергия электрона на круговой орбите определяется как:

U = -(k_eQq)/r

где k_e - постоянная Кулона, Q - заряд ядра, q - заряд электрона, а r - радиус орбиты.

Подставляя значения и выполняя необходимые вычисления, получаем:

K = 2,18 • 10^-18 Дж.

Таким образом, электрон на круговой орбите имеет кинетическую энергию, равную 2,18 • 10^-18 Дж.