Gleicht im Bohrschen Atommodell die Zentripetalkraft die elektrostatische Kraft aus? [geschlossen]

Ist dieses Bild richtig?

Dies ist das Bild

Es ist das Bohr-Modell für Elektronen, die sich um den Kern bewegen.

Meiner Meinung nach sollte die Zentripetalkraft zur Mitte gerichtet sein und die elektrostatische Kraft sollte nach außen gerichtet sein .

Und ich habe ein Gegenbeispiel gefunden:

das Gegenbeispiel

Außerdem war in all meinen klassischen Mechanikkursen die Zentripetalkraft nach innen gerichtet.

Kann jemand dieses Bild überprüfen und mir sagen, ob es falsch oder richtig ist?

Und wenn es richtig ist, können Sie erklären, warum es so ist?

Ja, die Zentripetalkraft sollte nach innen zeigen. Die elektrostatische Kraft sollte jedoch auch nach innen zeigen, da Proton und Elektron von entgegengesetzter Ladungspolarität sind.
Ja, korrigieren Sie ihn oder sie. Ihm ist mit den Worten „Force due to Centripetal Acceleration“ ein „Anfängerfehler“ unterlaufen. Die Kraft entsteht nicht durch Zentripetalbeschleunigung, sondern durch elektrostatische Anziehung. Es ist wichtig, dass neue Schüler dies verstehen, da dies die Ursache für zukünftige Verwirrung ist. Erinnere ihn sanft daran. Ich bin sicher, er oder sie weiß das; es ist ein Ausrutscher.
Es ist üblich, dass Anfänger das Konzept übersehen, dass die Zentripetalkraft an sich keine Kraft ist. Zentripetalkraft ist ein beschreibender Ausdruck, der die Summe aller realen Kräfte darstellt, die hinzugefügt werden, um eine konstante zentrumsorientierte Nettokraft bereitzustellen. Beispielsweise ist die Zentripetalkraft, die die Stühle eines Riesenrads in einer gleichmäßigen Kreisbewegung hält, eine Summe der mechanischen Kräfte aufgrund der Metallstruktur und der Schwerkraft.
Ok danke, ich werde sehen, was ich tun kann, vielen Dank!
In diesem Fall ist die Zentripitalkraft so ziemlich die elektrostatische Kraft. Ich glaube nicht, dass die Nuklearstreitkräfte auf diese Entfernung viel bewirken werden.

Antworten (5)

Ja, der Pfeil, der eine Zentripetalkraft darstellt, sollte nach innen zeigen.

Die elektrostatische Kraft ist hier die Zentripetalkraft. Es gibt nur eine Kraft (die elektrostatische Kraft), die Zentripetalkraft ist nichts anderes, sondern eine Art zu beschreiben, was die eigentliche Kraft tut (dh, dass sie das Objekt auf eine Umlaufbahn zwingt).

Wenn man nur reale Kräfte zeigen will, dann gibt es nur einen Pfeil, der die elektrostatische Kraft zeigt (wie im zweiten Bild), aber wenn man beide Aspekte darstellen will, dann sollte der Pfeil, der die Zentripetalkraft darstellt, genau gleich sein (gleich in Größe und Richtung).

Das erste Bild impliziert (fälschlicherweise), dass es ein Gleichgewicht zwischen zwei (gleichen, aber entgegengesetzten) Kräften gibt. Wenn dem so wäre, würde sich das Elektron nicht auf einer Bahn, sondern auf einer geraden Linie bewegen. Ein Objekt auf einer Umlaufbahn wird ständig zum Zentrum hin beschleunigt, sonst würde es keiner gekrümmten Bahn folgen.

danke für die Antwort ; Ich habe noch eine Frage: Soll ich meinen Professor dann korrigieren? weil das erste Bild von ihm gegeben wurde
Es ist nicht so, dass die elektrische Kraft gleich der Zentripetalkraft ist. Die elektrische Kraft ist die Zentripetalkraft. Es gibt nur eine Kraft, nicht zwei.
@nasu genau das habe ich geschrieben, oder?
@ElieMakdissi Sie könnten Ihrem Professor die Antworten hier zeigen und sehen, was er denkt. Aber natürlich hängt es von seiner Persönlichkeit und deiner Situation ab (ich hatte einige Professoren, die ich nicht korrigieren möchte, wenn sie wütend werden ...), also musst du entscheiden, ob das gut ist.
Stephan Matthiesen - Das ist ein guter Punkt, ich werde sehen, was ich tun kann.
@ElieMakdissi Offensichtlich kenne ich deinen Professor nicht, also nimm meinen Kommentar nicht zu negativ, und ich möchte keine Gerüchte verbreiten... Viele freuen sich sehr, wenn man mit ihnen über Fehler spricht, und ich weiß es aus eigener Erfahrung wenn ich lehre, dass Fehler passieren, besonders wenn ich Bilder aus Büchern mache.
du hast recht mann! Nochmals vielen Dank
@Stepen Matthiesen Es gibt ein weit verbreitetes Missverständnis unter Studenten der Einführungsphysik, dass die Zentripetalkraft eine zusätzliche Kraft ist, die neben den Kräften aufgrund von Wechselwirkungen auftritt. Ihre Formultion kann diese Verwirrung verbreiten, da sie interpretiert werden kann, dass es zwei Kräfte gibt. Sie sagen: "Die Zentripetalkraft sollte nach innen zeigen und die elektrostatische Kraft sollte auch nach innen zeigen". Dies lässt Raum für den Gedanken, dass es zwei Kräfte gibt, die zufällig in die gleiche Richtung weisen.
@Nasu Okay. Ich habe deutlicher gemacht, dass ich mich auf die Pfeile beziehe, die hier die Kraft darstellen.
@Elie Makdissi: Vielleicht versteht es sich von selbst, aber versuchen Sie, Ihren Professor privat und nicht vor seiner Klasse zu korrigieren.

Die Zentripetalkraft ist die elektrostatische Kraft. So ist es natürlich, dass beide die gleiche Richtung haben, dh radial nach innen. Die Ladungen haben entgegengesetzte Vorzeichen und daher ist die Kraft anziehender Natur.

ah okay danke :)

Sein Diagramm ist nicht falsch, es ist das, was Sie in einem nicht trägen Rahmen verwenden werden, der sich mit dem Elektron bewegt. In diesen Rahmen führt man eine „fiktive“ Zentrifugalkraft ein (radial nach außen zeigend) und das zweite Newtonsche Gesetz ergibt ein Kräftegleichgewicht. Die Beschleunigung in diesem Nicht-Trägheitsrahmen ist Null, also sollte die Nettokraft Null sein. Er sagte nicht, dass der Vektor, der darauf hinweist, eine Zentripetalkraft ist, sondern dass er auf die Zentripetalbeschleunigung zurückzuführen ist. Wenn Sie Ihre Analyse auf einen Nicht-Trägheitsrahmen umstellen, führen Sie eine fiktive Kraft ein F = M A Wo A ist die Beschleunigung des Nicht-Inertialsystems relativ zu einem Inertialsystem. In diesem Fall A ist die Zentripetalbeschleunigung. Die Zahl an sich ist also nicht falsch, solange sie im richtigen Zusammenhang verwendet wird. Ich weiß nicht, was/wie er eigentlich im Unterricht erklärt hat. Das zweite Bild, das Sie zeigen, stellt die Analyse in einem Trägheitsreferenzrahmen dar (fest relativ zum Mittelpunkt des Kreises). In diesem Rahmen gibt es nur eine Kraft, die Wechselwirkungskraft (Elektrostatik). Beide Abbildungen sind in Ordnung, aber sie repräsentieren die Analyse in zwei verschiedenen Frames.

Oh okay, das ist eine gute Antwort, ich habe nicht wirklich über nicht inertiale Rahmen nachgedacht, weil der Professor es nicht einmal erwähnt hat, er sagte nur, dass der Vektor der "Zentripetalkraft" nach außen gerichtet ist und sich mit der elektrostatischen Kraft zu Null addiert (Gleichgewicht)

Es gibt keine "äußere" Kraft

Bild1

Die nach innen gerichtete elektrostatische Kraft in Kombination mit der Geschwindigkeit erzeugt die kreisförmige Bewegung (im Wesentlichen eine Umlaufbahn).

danke für die Antwort
aber wie hast du das foto bearbeitet 8)
@ElieMakdissi Ich habe Greenshot verwendet , um das Bild zu kopieren und es in ihrem Editor aus der Zwischenablage zu öffnen. Der Editor kann Linien, Pfeile hinzufügen, Rechtecke/Kreise zeichnen usw. Ein weißes Rechteck tut Wunder, um Dinge aus dem Bild zu entfernen.
wow danke man werd ich auf jeden fall ausprobieren

Auch in einem nicht trägen Rahmen wird die nach außen gerichtete Kraft als Zentrifugalkraft und nicht als Zentripetalkraft bezeichnet.

Das Etikett auf dem Diagramm besagt, dass es sich um eine Kraft handelt, die aufgrund der Zentripetalbeschleunigung entsteht. Wenn Sie das Diagramm entschuldigen möchten (und einen Weg finden, dass es technisch nicht falsch, sondern nur irreführend / verwirrend ist), können Sie sagen, dass die Zentrifugalkraft im umlaufenden Bezugssystem aufgrund der Zentripetalbeschleunigung des Bezugssystems entsteht . Aber das fühlt sich wie eine Strecke an.