1. Comprender los conceptos
* Fuerza electrostática: La fuerza entre los objetos cargados se describe por la ley de Coulomb:
* F =K * (Q1 * Q2) / R²
* Dónde:
* F es la fuerza
* K es la constante de Coulomb (aproximadamente 8.98755 × 10⁹ n past²/c²)
* Q1 y Q2 son las cargas de los dos objetos
* r es la distancia entre los centros de los objetos
* partícula alfa: Una partícula alfa consta de dos protones y dos neutrones, dándole una carga de +2e (donde E es la carga elemental, aproximadamente 1.602 × 10⁻¹⁹ C).
* Núcleo de oro: Un núcleo de oro tiene 79 protones, lo que le da una carga de +79E.
2. Configure el cálculo
* cargas:
* Q1 =+2e =2 * 1.602 × 10⁻¹⁹ C
* Q2 =+79e =79 * 1.602 × 10⁻¹⁹ C
* Distancia:
* r =1 pm =1 × 10⁻¹² m
3. Conecte los valores a la ley de Coulomb
F =(8.98755 × 10⁹ N⋅m² / c²) * (2 * 1.602 × 10⁻¹⁹ C) * (79 * 1.602 × 10⁻¹⁹ C) / (1 × 10⁻¹² m) ²
4. Calcule la fuerza
F ≈ 2.90 × 10⁻² N
Por lo tanto, la fuerza de repulsión entre una partícula alfa y un núcleo de oro a una distancia de 1 pm es de aproximadamente 2.90 × 10⁻² Newtons.
Notas importantes:
* unidades: Asegúrese de que todas las unidades sean consistentes (metros para la distancia, coulombs para la carga).
* Dirección: La fuerza es repulsiva, lo que significa que actúa para alejar la partícula alfa y el núcleo de oro del otro.
* Aproximación: Este cálculo supone que la partícula alfa y el núcleo de oro son cargas puntuales. En realidad, tienen un tamaño pequeño, pero no cero, que puede afectar ligeramente la fuerza.
