Concetti Chiave
- L'atomo di idrogeno è composto da un protone e un elettrone separati dal raggio di Bohr.
- Le cariche del protone e dell'elettrone sono rispettivamente 1,6022 x 10^-19 C e -1,6022 x 10^-19 C.
- L'energia potenziale del sistema si calcola con la formula U = k₀ * (Q₁Q₂/r).
- La costante di Coulomb usata è 8,99 x 10^9 N·m²/C².
- L'energia potenziale calcolata nel vuoto è -4,36 x 10^-18 J.
[math] 5,29 \cdot 10^{-11} m [/math]
.Calcola l’energia potenziale di questo sistema di cariche nel vuoto.
Svolgimento
Per risolvere il problema, sappiamo che le cariche del protone e dell’elettrone valgono:
[math]p^+ = 1,6022 \cdot 10^{-19} C[/math]
[math]e^{-} = - 1,6022 \cdot 10^{-19} C[/math]
Per determinare l’energia potenziale del sistema, si ottine applicando la formula
[math] U = k_0 \cdot \frac{Q_1 Q_2}{r}:[/math]
[math]U = k_0 \cdot \frac{Q_1 Q_2}{r} = [/math]
[math]8,99 \cdot 10^9 \frac{N \cdot m^2}{C^2} \cdot \frac{- 1,6022 \cdot 10^{-19} C \cdot 1,6022 \cdot 10^{-19} C}{5,29 \cdot 10^{-11} m} =[/math]
[math] - 4,36 \cdot 10^{-18} J [/math]
Domande da interrogazione
- Qual è la formula utilizzata per calcolare l'energia potenziale di un sistema di cariche nel vuoto?
- Qual è il valore dell'energia potenziale calcolata per l'atomo di idrogeno?
La formula utilizzata è [math] U = k_0 \cdot \frac{Q_1 Q_2}{r} [/math], dove [math] k_0 [/math] è la costante di Coulomb, [math] Q_1 [/math] e [math] Q_2 [/math] sono le cariche, e [math] r [/math] è la distanza tra le cariche.
L'energia potenziale calcolata per l'atomo di idrogeno è [math] - 4,36 \cdot 10^{-18} J [/math].
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