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原子核中の2つの陽子の間にはたらく重力(万有引力)と電磁気力の大きさの比を計算せよ。なお重力の比例定数はG=6.7×10^-11[N・kg^-2・m^2] 電磁気力の比例定数はk=9.0×10^9[N・C^-2・m^2]とする。

まったくどうしたらいいかわかりません!

すみませんがお願いします!

A 回答 (4件)

>まったくどうしたらいいかわかりません!



 重力(万有引力)と電磁気力がどううものか、きちんと理解するのが先決です。
 その物理現象がどういうことなのかを理解していなければ、公式で目先の問題が解けても、何にもなりませんよ。

 重力(万有引力)は、2つの物質が引き合う力。あなたと地球の間にも働いていますね。
 2つの物質の質量に比例し、距離の2乗に反比例します。
 力F1の大きさ(単位:N)は、

    F1(N)=G×(陽子の質量:kg)×(陽子の質量:kg)/[(陽子間の距離:m)^2]

です。比例定数Gの単位と他の項の単位が打ち消し合って、力(単位:N)が残ることが分かりますね。


 電磁気力は、電荷を持つ2つの物質が、同電極どうしなら反発しあう力、異電極どうしなら引き合う力。陽子どうしなら同電極なので「反発力」です。静電気で衣服がまとわりついたり、髪の毛が逆立ったりする力ですね。
 2つの物質の電荷に比例し、距離の2乗に反比例します。
 力F2の大きさ(単位:N)は、

    F2(N)=k×(陽子の電荷:C)×(陽子の電荷:C)/[(陽子間の距離:m)^2]

です。こちらも、比例定数kの単位と他の項の単位が打ち消し合って、力(単位:N)が残ることが分かりますね。


 求めるのは、F1とF2との比なので、分母の「(陽子間の距離:m)^2」は消えて、

    F1/F2=[G×(陽子の質量:kg)^2]/[k×(陽子の電荷:C)^2]

ということです。
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もっというと、


万有引力の式と
電磁気力の式は形が一緒です

万有引力だと
G×(質量1)(質量2)/(間隔)^2

電磁気力
K×(電荷1)(電荷2)/(間隔)^2
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ないのは、質量と電荷の値だけです。


陽子の質量 1.67×10⁻²⁷ kg
陽子の電荷 1.60×10⁻¹⁹ C
距離は同じなので・・・
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問題に書いてある通りだけど「原子核中の2つの陽子の間にはたらく重力(万有引力)と電磁気力の大きさの比を計算」すればいい.

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