На какое расстояние могут приблизиться два электрона, если они движутся навстречу друг другу с относительной скоростью 10^8 см/сек?

Физика 11 класс Электрические заряды и силы взаимодействия расстояние между электронами электроны навстречу относительная скорость 10^8 см/сек физика 11 класс взаимодействие электронов Новый

Для того чтобы определить, на какое расстояние могут приблизиться два электрона, движущиеся навстречу друг другу, нам нужно учесть несколько факторов, включая их электрические заряды и принцип неопределенности.

Шаг 1: Определение силы взаимодействия

• Электроны имеют отрицательный заряд и отталкиваются друг от друга по закону Кулона. Сила отталкивания F между двумя зарядами q1 и q2 на расстоянии r определяется по формуле:
• F = k * |q1 * q2| / r^2, где k - электростатическая постоянная (приблизительно 9 * 10^9 Н·м²/Кл²).

Шаг 2: Определение относительной скорости

• Дано, что электроны движутся навстречу друг другу с относительной скоростью v = 10^8 см/сек, что равно 10^6 м/сек.

Шаг 3: Определение времени сближения

• Находим время, за которое электроны смогут сблизиться на расстояние, равное их радиусу. Предположим, что электроны могут сблизиться до некоторого минимального расстояния r_min, которое определяется их взаимодействием.
• Для упрощения примем, что электроны могут сближаться до расстояния порядка 10^-15 м (это приблизительный радиус действия электромагнитного взаимодействия).

Шаг 4: Определение расстояния

• Теперь, зная скорость и минимальное расстояние, мы можем найти время сближения:
• t = r_min / v = (10^-15 м) / (10^6 м/сек) = 10^-21 сек.

Шаг 5: Заключение

• Таким образом, электроны могут приблизиться друг к другу на расстояние порядка 10^-15 м, прежде чем начнется значительное отталкивание, которое помешает их дальнейшему сближению.

В итоге, минимальное расстояние, на которое могут приблизиться два электрона, составляет примерно 10^-15 м.