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Pittys Physikaufgaben: physikaufgaben.de

Aufgabe 701


In einem Wasserstoffatom umkreist ein Elektron ein Proton. Zwischen den Teilchen wirken die Gravitationskraft und die elektrostatische Anziehungskraft. In welchem Verhältnis stehen diese beiden Kräfte? (Der Abstand Elektron-Proton beträgt 10-10 m)

Lösung 701


geg.: ges.:
Lösung: Die Gravitationskraft berechnet sich mit dem Grafitationsgesetz, die elektrostatische Anziehung mit dem Coloumbschen Gesetz.
1. Gravitationskraft:

2. Elektrostatische Kraft

Die beiden Kräfte werden ins Verhältnis gesetzt:

Die elektrostatische Kraft ist um den Faktor

größer als die Gravitationskraft! Das heißt, das Atom wird nur durch die Kraft zwischen den geladenen Körpern zusammengehalten. Die Massenanziehung spielt in diesen Dimensionen keine Rolle.
In astronomischen Dimensionen ist es dann genau umgedreht.
Antwort: Die elektrostatische Kraft ist um den Faktor

größer als die Gravitationskraft!