1. Förstå begreppen

* Coulombs lag: Denna lag beskriver den elektrostatiska kraften mellan två laddade objekt. Kraften är direkt proportionell mot produkten av avgifterna och omvänt proportionell mot kvadratet på avståndet mellan dem.

* alfa -partikel: En alfapartikel är en heliumkärna, bestående av två protoner och två neutroner. Dess laddning är +2e, där 'e' är den elementära laddningen (1.602 x 10^-19 coulombs).

* guldkärna: En guldkärna har 79 protoner, så dess laddning är +79E.

2. Formel

Coulombs lag:

F =(k * q1 * q2) / r²

Där:

* F =elektrostatisk kraft

* K =Coulombs konstant (8.98755 × 10^9 N⋅m²/C²)

* Q1 =laddning av alfapartikeln (+2e)

* Q2 =laddning av guldkärnan (+79e)

* r =avstånd mellan avgifterna (3,0 x 10^-14 m)

3. Beräkning

* Konvertera avgifter till Coulombs:

* Q1 =+2 * (1.602 x 10^-19 c) =3,204 x 10^-19 c

* Q2 =+79 * (1.602 x 10^-19 c) =1.2656 x 10^-17 c

* Plug -värden till Coulombs lag:

F =(8.98755 × 10^9 n⋅m² / c²) * (3,204 x 10^-19 c) * (1.2656 x 10^-17 c) / (3,0 x 10^-14 m) ² ²

* Beräkna kraften:

F ≈ 4,04 x 10^-3 n

Svar: Den elektriska kraften som verkar på alfapartikeln när den är 3,0 x 10^-14 m från guldkärnan är ungefär 4,04 x 10^-3 Newtons.