Предмет: Физика, автор: dovbenn

Допоможіть будь ласка!!
На яку найменшу відстань альфа-частинка, що має швидкість

1,9 ⋅107 м/с, зможе наблизитись до нерухомого ядра атома золота,

рухаючись по прямій, що проходить через центр ядра.

Ответы

Автор ответа: rizakkam11
1

Ответ:

Таким чином, мінімальна відстань між альфа-частинкою та ядром золота становить:

r = (1/4πε₀) × (e^2 / (1/2mv^2)) = 2,4 × 10^-14 м або 0,024 фемтометра.

Отже, альфа-частинка може наблизитись до ядра золота на відстань 0,024 фемтометра, пройшовши шлях 2,4 × 10^-14 м.

Объяснение:

Для розв'язання цієї задачі нам потрібно використати поняття радіуса ядра та електростатичної відштовхування між частинками.

Радіус ядра золота становить близько 7,2 фемтометра (7,2 × 10^-15 м).

Електростатична потенціальна енергія взаємодії двох частинок заряду Q1 та Q2 на відстані r відстані від ядра обчислюється за формулою:

U = (1/4πε₀) × (Q1Q2/r),

де ε₀ - діелектрична проникливість вакууму.

У нашому випадку Q1 = Q2 = e (елементарний заряд) і r = 7,2 × 10^-15 м.

Таким чином, електростатична потенціальна енергія взаємодії альфа-частинки з ядром золота дорівнює:

U = (1/4πε₀) × (e^2 / (7,2 × 10^-15 м)) = 2,3 × 10^-13 Дж.

Закон збереження енергії для руху альфа-частинки вздовж прямої, що проходить через центр ядра, дає:

1/2mv^2 = U,

де m - маса альфа-частинки (4,0015 або 6,644 × 10^-27 кг) та v - її швидкість (1,9 × 10^7 м/с).

Похожие вопросы
Предмет: Литература, автор: ledenevan726