Question

en un átomo de helio, el electrón y el núcleo tienen en promedio una misma separación de 3.1 x 10¯¹¹m.

1.1) A partir de lo anterior, encuentra la magnitud de la fuerza eléctrica entre el electrón y el núcleo de helio. Considera la siguiente formula:

Answer 1

La fuerza de atracción entre el núcleo y el electrón en el átomo de helio es de 240 nN.

¿Cómo hallar la fuerza de atracción entre el núcleo y el electrón?

En el átomo de helio, el núcleo tiene dos protones, por lo que su carga total es de 2 unidades de carga elemental. El electrón tiene como carga la unidad de carga elemental q. Podemos hallar la fuerza de atracción entre el núcleo y el electrón aplicando la ley de Coulomb:

$F=k\frac{2q.q}{d^2}=k\frac{2q^2}{d^2}$

Donde q es la unidad de carga elemental, k es la constante de Coulomb y d es la distancia entre el núcleo y el electrón, las dos cargas en juego. Reemplazando los datos de la situación planteada queda:

$F=9\times 10^{9}\frac{Nm^2}{C^2}\frac{2(1,6\times 10^{-19}C)^2}{(3,1\times 10^{-11}m)^2}\\\\F=2,4\times 10^{-7}N=240nN$

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