Опубликовано 5 лет назад по предмету Физика от olganata1617

Какая доля атомов в звездах должна потерять электроны для того, чтобы силы кулоновского отталкивания положительно заряженных звезд скомпенсировали силы всемирного тяготения?

Ответ

Ответ дан kir3740

Будем считать, что, теряя все электроны, один атом звездного вещества приобретает положительный заряд γe, где e - заряд электрона, γ - некое усредненное количество электронов у одного атома звездного вещества. Звезды состоят из нескольких химических элементов, и приписать γ какое-то конкретное значение возможно, только зная химический состав звезды.

Сила гравитационного взаимодействия звезд

$F_g =Gfrac{m_1m_2}{R^2}$

Сила же кулоновского взаимодействия двух звезд с потерянными электронами равна

$F_q = kfrac{q_1q_2}{R^2} = kfrac{gamma^2e^2p^2N_1N_2}{R^2} = kfrac{gamma^2e^2p^2m_1m_2}{m_0^2R^2}$

Где N1, N2 - числа атомов в звездах, m0 - некая средняя масса одного атома звездного вещества, a p - доля от полного числа N атомов, которые потеряли электроны. Приравняем:

$Gfrac{m_1m_2}{R^2} = kfrac{gamma^2e^2p^2m_1m_2}{m_0^2R^2}\\ p = frac{m_0}{gamma e}sqrt{G/k} = frac{m_0/m_p}{gamma}frac{m_p}{e}sqrt{G/k}approx\ approxfrac{m_0/m_p}{gamma}frac{1.6cdot10^{-27}}{1.6cdot10^{-19}}sqrt{6.67/9cdot10^{-20}} = frac{m_0/m_p}{gamma}cdot0.76cdot10^{-18}$

Итак, мы записали ответ в достаточно удобной форме. Доля атомов должна быть по порядку величины равна 0.76*10^(-18). Чтобы получить точное значение, надо умножить это число на среднюю массу атома звездного вещества (выраженную в а.е.м, то есть, в массах протона) и разделить на среднее количество электронов в атоме звездного вещества

Для водородно-гелиевых звезд средняя масса атома заключена между 1 и 4, среднее количество электронов - между 1 и 2

Самые новые вопросы

Математика - 5 лет назад

Решите уравнения: а) 15 4 ∕19 + x + 3 17∕19 = 21 2∕19; б) 6,7x - 5,21 = 9,54

Помогите решить задачи на паскаль.1) дан массив случайных чисел (количество элементов вводите с клавиатуры). найти произведение всех элементов массива.2) дан массив случайных чисел (количество элементов вводите с клавиатуры). найти сумму четных элементов массива.3) дан массив случайных чисел (количество элементов вводите с клавиатуры). найти максимальный элемент массива.4) дан массив случайных чисел (количество элементов вводите с клавиатуры). найти максимальный элемент массива среди элементов, кратных 3.

География - 5 лет назад

Почему япония - лидер по выплавке стали?

Математика - 5 лет назад

Чему равно: 1*(умножить)х? 0*х?

Русский язык - 5 лет назад

В каком из предложений пропущена одна (только одна!) запятая?1.она снова умолкла, точно некий внутренний голос приказал ей замолчать и посмотрела в зал. 2.и он понял: вот что неожиданно пришло к нему, и теперь останется с ним, и уже никогда его не покинет. 3.и оба мы немножко удовлетворим свое любопытство.4.впрочем, он и сам только еле передвигал ноги, а тело его совсем застыло и было холодное, как камень. 5.по небу потянулись облака, и луна померкла.

Информация