Uma partícula carregada positivamente cuja carga é igual a

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Uma partícula carregada positivamente com carga igual à carga elementar sofreu uma aceleração de 60.000 V e é direcionada para o núcleo de um átomo de lítio, que possui carga igual a três cargas elementares. É necessário determinar a menor distância entre a partícula e o núcleo que pode ser alcançada. A distância inicial entre a partícula e o núcleo pode ser considerada quase infinitamente grande.

Para resolver o problema, pode-se usar a lei de Coulomb, que afirma que a força de interação entre duas cargas pontuais é proporcional às suas magnitudes e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas. Segue-se também da lei da conservação da energia que a energia cinética de uma partícula deve ser igual à sua energia potencial no momento de maior aproximação do núcleo.

Usando essas leis e considerando a distância inicial entre a partícula e o núcleo igual ao infinito, podemos resolver o problema e determinar que a distância mais curta entre a partícula e o núcleo de lítio é de aproximadamente 2,3 * 10^-14 metros.

Descrição do produto

Apresentamos a sua atenção um produto digital - “Partícula carregada positivamente”.

Este produto único descreve uma partícula cuja carga é igual à carga elementar. Ele passou por uma diferença de potencial acelerada de 60.000 V e é direcionado ao núcleo de um átomo de lítio, cuja carga é igual a três cargas elementares.

Esta descrição fascinante o ajudará a compreender os fundamentos da física e os princípios da interação de cargas em um átomo.

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A descrição do produto é a descrição das condições de um problema de física em que se considera uma partícula com carga positiva e carga igual à carga elementar, que sofreu uma aceleração de 60.000 V e está direcionada para o núcleo de um átomo de lítio, que tem uma carga igual a três cargas elementares. Para resolver este problema, utiliza-se a lei de Coulomb, que determina a força de interação entre as cargas, e a lei da conservação da energia, que permite determinar a menor distância entre a partícula e o núcleo que pode ser alcançada. A solução para o problema mostra que a distância mais curta entre uma partícula e um núcleo de lítio é de aproximadamente 2,3 * 10^-14 metros.

A descrição do produto também afirma que este é um produto digital exclusivo que o ajudará a compreender os fundamentos da física e os princípios da interação de cargas em um átomo. Os compradores podem adquirir este produto para ampliar seus horizontes na área da física e aprofundar seus conhecimentos nesta ciência.

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A descrição do produto não é totalmente clara, pois a carga de uma partícula elementar igual à carga elementar não é um produto. No entanto, com base no problema apresentado, podem ser tiradas conclusões sobre o movimento de uma partícula carregada positivamente.

Pelas condições do problema sabe-se que a partícula tem carga igual à carga elementar e voa em direção ao núcleo de um átomo de lítio, cuja carga é igual a três cargas elementares. Também é dado o valor da diferença de potencial de aceleração igual a 60.000 V.

Para encontrar a menor distância que uma partícula pode se aproximar do núcleo, podemos usar a lei da conservação da energia e a lei de Coulomb.

O primeiro passo é encontrar a energia cinética da partícula usando a diferença de potencial de aceleração e a carga da partícula. Então, tendo encontrado a energia cinética, pode-se encontrar a distância mínima entre a partícula e o núcleo na qual a energia cinética da partícula é completamente convertida na energia potencial de interação entre a partícula e o núcleo.

Assim, a solução calculada para o problema pode ser apresentada da seguinte forma:

Dado: carga da partícula q = e, aceleração da diferença de potencial V = 60.000 V, carga do núcleo do átomo de lítio Q = 3e. Encontre: a menor distância entre a partícula e o núcleo r.

Fórmulas e leis: Lei de Coulomb para a interação entre cargas: F = k * q1 * q2 / r^2; Lei da conservação da energia: Eк = ΔEп = q * V; Energia potencial de interação entre a partícula e o núcleo: Ep = k * q * Q / r.

Responder:

Vamos encontrar a energia cinética da partícula: Ek = q * V = e * 60.000 = 60.000 eV.
Vamos encontrar a distância mínima entre a partícula e o núcleo: Ek = Ep; q*V=k*q*Q/r; r=k*Q*V/(q*Ek); r = 9 * 10 ^ 9 * 3 * e * 60.000 / (e * 60.000) = 9 * 10 ^ -11 m.

Resposta: a distância mais curta entre uma partícula e o núcleo é 9 * 10^-11 m.

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