Question

Se cree que el neutrón se compone de un quark superior de carga +(2/3)e y dos quarks inferiores con una carga de –(1/3)e cada uno. Si la distancia entre estos dos últimos es de 2.6 femtómetros
dentro del neutrón, ¿que fuerza de repulsión habrá entre ellos?

Answer 1

La fuerza de repulsión entre los dos quarks inferiores es de 36,6 kN.

Explicación:

Si los dos quarks inferiores tienen una carga de un tercio de la carga elemental, podemos hallar la fuerza de repulsión entre ellos mediante la ley de Coulomb:

$F=k\frac{Q_1.Q_2}{d^2}$

La carga de cada uno es $-\frac{1}{3}q$, donde q es la carga elemental, y 1 femtómetro equivale a $1\times 10^{-15}m$ por lo que la expresión de la fuerza queda:

$F=k\frac{\frac{1}{3}q.\frac{1}{3}q}{d^2}=9\times 10^{9}\frac{Nm^2}{C^2}\frac{\frac{1}{3}1,6\times 10^{-19}C.\frac{1}{3}.1,6\times 10^{-19}C}{(2,6\times 10^{-15}m)^2}\\\\F=3,66\times 10^{4}N=36,6kN$