Bài 3.16 trang 36

1. Nội dung câu hỏi 
Khoảng cách trung bình giữa electron và proton trong nguyên tử hydro là $5,3 \cdot 10^{-11} \mathrm{~m}$.
a) Tìm độ lớn của lực điện $F_e$ giữa electron và proton.
b) Lực hấp dẫn giữa electron và proton được xác định bằng biểu thức
$<br>F_g=G\frac{m_e{m}_p}{r^2}<br>$

Trong đó $G=6,67 \cdot 10^{-11} \frac{\mathrm{N}^2 \mathrm{~m}^2}{\mathrm{~kg}^2} ; m_{\mathrm{e}}=9,11 \cdot 10^{-31} \mathrm{~kg} ; m_{\mathrm{p}}=1,67 \cdot 10^{-27} \mathrm{~kg}$
Tìm độ lớn của lực hấp dẫn $\mathrm{F}_{\mathrm{g}}$ giữa electron và proton.
c) Tìm tỉ số của lực điện $\mathrm{F}_{\mathrm{e}}$ và lực hấp dẫn $\mathrm{F}_{\mathrm{g}}$.
d) Tính gia tốc gây ra bởi lực điện của proton lên electron và gia tốc gây bởi lực hấp dẫn của proton lên electron.
 

2. Phương pháp giải
Vận dụng kiến thức đã học về lực Cu-long giữa hai điện tích

3. Lời giải chi tiết
a) Tìm độ lớn của lực điện $F_{\mathrm{e}}$ giữa electron và proton là:
$
F_e=k \frac{e^2}{r^2}=9.10^9 \cdot\left(\frac{1,6 \cdot 10^{-19}}{5,3 \cdot 10^{-11}}\right)^2=8,2 \cdot 10^{-8} \mathrm{~N}
$
b) Lực hấp dẫn giữa electron và proton là:
$
F_g=G \frac{m_e m_p}{r^2}=6,67 \cdot 10^{-11} \cdot \frac{9,11 \cdot 10^{-31} \cdot 1,67 \cdot 10^{-27}}{\left(5,3 \cdot 10^{-11}\right)^2}=3,6 \cdot 10^{-47} \mathrm{~N}
$
c) Tỉ số của lực điện $F_{\mathrm{e}}$ và lực hấp dẫn $F_{\mathrm{g}}$.
$
\frac{F_e}{F_g}=\frac{8,2 \cdot 10^{-8}}{3,6 \cdot 10^{-47}}=2,3.10^{39} \mathrm{~N}
$
d) Gia tốc gây ra bởi lực điện của proton lên electron
$
a_e \frac{F_e}{m_e}=\frac{8,2 \cdot 10^{-8}}{9,11 \cdot 10^{-31}}=9.10^{22} \mathrm{~m} / \mathrm{s}^2
$

Gia tốc gây bởi lực hấp dẫn của proton lên electron.
$
a_g=\frac{F_g}{m_e}=\frac{3,6 \cdot 10^{-47}}{9,11 \cdot 10^{-31}}=4 \cdot 10^{-17} \mathrm{~m} / \mathrm{s}^2
$