10^-14m bocsanat

Az α-részecske kezdeti mozgási energiájának kiszámításához a következő lépéseket kell megtenni:

Először a Coulomb erőt számítjuk ki, amely a két töltött részecske között hat.
Aztán számítjuk ki az α-részecske kinetikus energiáját, amikor a két részecske távolsága
10-14m.

Az elektromos erő, amit a két részecske egymásra gyakorol, a Coulomb törvény alapján számítható:

F=k⋅Q₁Q₂/r²

Ahol:
k a Coulomb állandó (8.99×10⁹N×m²/C²)
​és Q₁ és Q₂ a töltések (QLi és Qα)
r a részecskék távolsága (10-14m)
Aztán, a kinetikus energia (K) számolható:

K= 1/2mαv²

Ahol:
mα az α-részecske tömege (6.64×10-27kg)
v az α-részecske sebessége, amit a kezdeti mozgási energiából kaphatunk meg (v²=2 ⋅ Ekezdeti/mα )

Most kombinálva az erőt és a kinetikus energiát, megkapjuk a kezdeti mozgási energiát:
​
Ekezdeti = K + ∣F∣ ⋅ r

Ekezdeti = 1/2mαv²+k·[tort]QαQLi/r²[tort]·r
​
Ekezdeti = 1/2mαv²+k·Qα·QLi·1/r


Most behelyettesítve a megadott értékeket:

Ekezdeti =1/2·6,64·10-27·2Ekezdeti/6,64·10-27 + 8,99·10⁹·3,2·10-19·4,8·10-19·1/10-14

Most megoldva az egyenletet az Ekezdeti kezdeti mozgási energia értékére:
​
Ekezdeti= 2,14·10-13J


Tehát az α-részecske kezdeti mozgási energiája 2,14·10-13 joule.