1. ...
  2. ...
  3. ...
  4. Решение задачи на тему: «Определить отношение заряда электрона к его массе если электрон вращается по орб...»
Решение задачи

Определить отношение заряда электрона к его массе если электрон вращается по орбите радиусом 5,3*10(-11) м вокруг положительного заряда 1,6*...

Международные отношения

Условие:

Определить отношение заряда электрона к его массе если электрон вращается по орбите радиусом 5,3*10(-11) м вокруг положительного заряда 1,6*10(-19)Кл . Частота вращения 0,7*10(16)с (-1). заряды считать точечными!

Решение:

Отношение заряда электрона к его массе можно определить с помощью формулы для центробежной силы и формулы для частоты вращения.

Центробежная сила, действующая на электрон, равна силе притяжения между электроном и положительным зарядом:

F = (k * |q1 * q2|) / r^2,

где F - центробежная сила, k - постоянная Кулона (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2), q1 и q2 - заряды электрона и положительного заряда соответственно, r - радиус орбиты.

Центробежная сила также может быть выражена через массу электрона и его ускорение:

F = m * a,

где m - масса электрона, a - ускорение электрона.

Ускорение электрона можно выразить через радиус орбиты и частоту вращения:

a = r * w^2,

где w - угловая скорость электрона, равная 2 * pi * f, где f - частота вращения электрона.

Сравнивая два выражения для центробежной силы, получаем:

m * a = (k * |q1 * q2|) / r^2.

Подставляя выражение для ускорения и упрощая, получаем:

m * r * w^2 = (k * |q1 * q2|) / r^2.

Раскрывая модули зарядов и упрощая, получаем:

m * r * w^2 = (k * q1 * q2) / r^2.

Делим обе части уравнения на q1:

m * r * w^2 / q1 = (k * q2) / (r^2 * q1).

Заменяем q2 на значение положительного заряда:

m * r * w^2 / q1 = (k * (1,6 * 10^(-19) Кл)) / (r^2 * q1).

Делим обе части уравнения на m:

r * w^2 / q1 = (k * (1,6 * 10^(-19) Кл)) / (r^2 * q1 * m).

Подставляем значения:

r = 5,3 * 10^(-11) м, w = 0,7 * 10^(16) с^(-1), q1 = -1,6 * 10^(-19) Кл.

Постоянная Кулона k остается без изменений.

Подставляя значения, получаем:

(5,3 * 10^(-11) м) * (0,7 * 10^(16) с^(-1))^2 / (-1,6 * 10^(-19) Кл) = (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2) * (1,6 * 10^(-19) Кл) / ((5,3 * 10^(-11) м)^2 * (-1,6 * 10^(-19) Кл) * m).

Упрощая, получаем:

(5,3 * 0,7^2) / (-1,6) = 9 * (1,6 / (5,3^2)) / m.

Вычисляя числовые значения, получаем:

-1,17 = 0,9 / m.

Решая уравнение относительно m, получаем:

m = 0,9 / -1,17 ≈ -0,769 м.

Отношение заряда электрона к его массе равно примерно -0,769 Кл/м.

Похожие работы

Попробуй и другие функции

  • ИИ для любых учебных целей

    • Научит решать задачи

    • Поможет решать задачи

    • Исправит ошибки в решении

    • Ответит на вопросы за минуту

    Попробовать
  • База готовых рефератов

    • Свыше 1,2 млн работ

    • Больше 160 предметов

    • Работы написали студенты вместе с AI

    • База ежедневно обновляется

    Попробовать

Решения по другим предметам