فیزیک (2) - ریاضی فیزیک صفحه ۷
الکتریسیته ساکنمثال ـ1 2الف) در مدل بور برای اتم هیدروژن، فاصله الکترون از پروتون هسته در حالت پایه 5/3*10 -11 mاست (شکل را ببینید). ٔ اندازه نیروی الکتریکی که پروتون به الکترون وارد می‌کند را محاسبه کنید. e الکترون r = 0/53*10 -10 m - qب) در ٔ هسته اتم هلیم دو پروتون به ٔ فاصله تقریبی r = 2/4*10 -15 m از هم قرار دارند. ٔ اندازه 12 F 21 → F پروتوننیرویی که پروتون ها بر هم وارد می‌کنند را محاسبه کنید. + q pپاسخ:الف) با استفاده از قانون کولن برای بزرگی نیروی الکتریکی بین دو ذ ّ ر ه ٔ باردار داریم:N 8 − 10 × 2 / 8 2 C(19 − = 10 × 60 / 1) 10 9 N.m 2 / C 2 (× 0 / 9) p q e q = k 2 q 1 q = k F =2 m(11 − 10 × 3 / 5) 2 r 2 rب) با استفاده از قانون کولن داریم:N 40 2 C(19 − = 10 × 60 / 1) 10 9 N.m 2 / C 2 (× 0 / 9) p q p q = k F =2 m(15 − 10 × 4 / 2) 2 rکه این به مراتب بزرگ تر از نیروی محاسبه شده در قسمت الف است. این نیروی بزرگ، از جنس دافعه است. بنابراین، هستهاتم باید فرو بپاشد. از اینجا نتیجه می‌گیریم که باید نیروی دیگری وجود داشته باشد که مانع فروپاشی هسته شود. به این نیرو، نیرویهسته ای گفته می‌شود.خوب است بدانیدتمامی‌اجسام به علت جرمشان بر یکدیگر نیروی گرانشی نیز وارد می‌کنند که همواره از نوع جاذبه است. بزرگی این نیرو برایالکترون و پروتون اتم هیدروژن از مرتبه 10 -47 N است. بنابراین، در حدود 10 40 بار کوچک تر از نیروی الکتریکی بین این دوذ ّ ر ه است و این نشان می‌دهد نیروی گرانشی به مراتب ضعیف تر از نیروی الکتریکی است.فعالیت ـ1 2شکل روبه رو تصویری از مرحله های ایجاد یک رونوشتدر دستگاه فتوکپی را نشان می‌دهد. در مورد چگونگی کاردستگاه های فتوکپی تحقیق کنید.Lens7