Oblicz, jaką szybkość ma elektron na drugiej orbicie. Promień orbity wynosi r=0,216nm, k=9⋅[latex]10^9[/latex] Nm2/C2 .

Oblicz, jaką szybkość ma elektron na drugiej orbicie. Promień orbity wynosi r=0,216nm, k=9⋅[latex]10^9[/latex] Nm2/C2 .
Odpowiedź

Korzystamy z tego, że siłą dośrodkową w tym ruchu jest siła oddziaływania elektrostatycznego: [latex]F_d = F_e\ \ frac{mv^2}{r} = frac{ke^2}{r^2} / cdotp frac{r}{m}\ \ v^2 = frac{ke^2}{mr}\ \ v = e sqrt{frac{k}{mr}}[/latex]   Sprawdzamy, że jednostki się zgadzają: [latex][ v ] = C cdot sqrt{frac{N cdot m^2}{C^2 cdot kg cdot m}} = sqrt{frac{N cdot m}{kg}} = sqrt{frac{kg cdot m^2}{kg cdot s^2}} = frac{m}{s}[/latex]   Obliczamy wartość: [latex]v = 1.6 cdot 10^{-19} sqrt{frac{9 cdot 10^9}{9.1 cdot 10^{-31} cdot 2.16 cdot 10^{-10}}}[/latex]   Na początek warto uporządkować potęgi dziesiątki: [latex]10^{-19} cdot sqrt{frac{10^9}{10^{-31} cdot 10^{-10}}} = 10^{-19} cdot sqrt{frac{10^9}{10^{-41}}} = 10^{-19} cdot sqrt{10^{50}} = \ \ = 10^{-19} cdot 10^{25} = 10^6[/latex]   Potem z pomocą kalkulatora obliczymy pozostałą wartość: [latex]1,6 cdot sqrt{frac{9}{9.1 cdot 2.16}} approx 1.08[/latex]   Ostateczna odpowiedź: [latex]v = 1.08 cdot 10^6 frac{m}{s}[/latex]   Ciekawostka: Taka prędkość to inaczej 1080 kilometrów na sekundę. Jest to około 0,0036 prędkości światła.  

Dodaj swoją odpowiedź