En el modelo de Bohr del átomo, ¿la fuerza centrípeta equilibra la fuerza electrostática? [cerrado]

¿Es correcta esta imagen?

esta es la imagen

Es el Modelo de Bohr para electrones moviéndose alrededor del núcleo.

En mi opinión, la fuerza centrípeta debe dirigirse hacia el centro y la fuerza electrostática debe dirigirse hacia afuera .

Y encontré un contraejemplo:

el contraejemplo

Además, en todas mis clases de mecánica clásica, la fuerza centrípeta estaba hacia adentro.

Entonces, ¿alguien puede revisar esta imagen y decirme si está bien o mal?

Y si es correcto, ¿puede explicar por qué lo es?

Sí, la fuerza centrípeta debe apuntar hacia adentro. Sin embargo, la fuerza electrostática también debería apuntar hacia adentro porque el protón y el electrón tienen polaridad de carga opuesta.
Sí, corrígelo. Ha cometido un "error de novato" con las palabras "Fuerza debida a la aceleración centrípeta". La fuerza no se debe a la aceleración centrípeta, se debe a la atracción electrostática. Es importante que los nuevos estudiantes entiendan esto, ya que es la causa de futuras confusiones. Recuérdale suavemente. Estoy seguro de que él o ella lo sabe; es un desliz.
Es común que los novatos pierdan el concepto de que la fuerza centrípeta no es en sí misma una fuerza. La fuerza centrípeta es una frase descriptiva que representa la suma de las fuerzas reales que se suman para proporcionar una fuerza neta constante orientada al centro. Por ejemplo, la fuerza centrípeta que mantiene las sillas de una rueda de la fortuna en movimiento circular uniforme es la suma de las fuerzas mecánicas debidas a la estructura metálica y la gravedad.
ok gracias, veré que puedo hacer, muchas gracias!
En este caso, la fuerza centrípita es más o menos la fuerza electrostática. No creo que las fuerzas nucleares tengan mucho efecto a esa distancia.

Respuestas (5)

Sí, la flecha que representa una fuerza centrípeta debe apuntar hacia adentro.

La fuerza electrostática es la fuerza centrípeta aquí. Solo hay una fuerza (la fuerza electrostática), la fuerza centrípeta no es algo diferente sino una forma de describir lo que hace la fuerza real (es decir, que fuerza al objeto a una órbita).

Si uno solo quiere mostrar fuerzas reales, entonces solo hay una flecha que muestra la fuerza electrostática (como en la segunda imagen), pero si quiere representar ambos aspectos, entonces la flecha que representa la fuerza centrípeta debe ser exactamente la misma (igual en tamaño y dirección).

La primera imagen implica (erróneamente) que existe un equilibrio entre dos fuerzas (iguales pero opuestas). Si esto fuera cierto, entonces el electrón no se movería en una órbita sino en línea recta. Un objeto en una órbita se acelera continuamente hacia el centro, de lo contrario no seguiría una trayectoria curva.

gracias por responder ; Tengo una pregunta más: ¿debería corregir a mi profesor entonces? porque la primera foto la dio el
No es que la fuerza eléctrica sea igual a la fuerza centrípeta. La fuerza eléctrica ES la fuerza centrípeta. Sólo hay una fuerza, no dos.
@nasu eso es exactamente lo que escribí, ¿no?
@ElieMakdissi Podría mostrarle a su profesor las respuestas aquí y ver qué piensa. Pero claro, depende de su personalidad y de tu situación (tuve algunos profesores a los que no querría corregir porque se enfadan...), así que tienes que decidir si esto es bueno.
Stephan Matthiesen - Ese es un buen punto, veré qué puedo hacer.
@ElieMakdissi Obviamente, no conozco a su profesor, así que no tome mi comentario como demasiado negativo, y no quiero comenzar ningún rumor... Muchos se alegran mucho cuando discuten los errores con ellos, y lo sé por experiencia propia. cuando enseño que los errores ocurren, especialmente cuando tomo fotografías de libros.
tienes razón hombre! muchas gracias de nuevo
@Stepen Matthiesen Existe una idea errónea común entre los estudiantes de física introductoria de que la fuerza centrípeta es una fuerza adicional que aparece además de las fuerzas debidas a las interacciones. Su formulación puede propagar esta confusión ya que puede interpretarse que hay dos fuerzas. Dices: "la fuerza centrípeta debe apuntar hacia adentro y la fuerza electrostática también debe apuntar hacia adentro". Esto deja espacio para pensar que hay dos fuerzas que simplemente apuntan en la misma dirección.
@nasu Está bien. He dejado más claro que me refiero a las flechas que representan la fuerza aquí.
@Elie Makdissi: Tal vez no hace falta decirlo, pero trate de corregir a su profesor en privado y no frente a su clase.

La fuerza centrípeta es la fuerza electrostática. Por lo tanto, es natural que ambos tengan la misma dirección, es decir, radialmente hacia adentro. Las cargas tienen signos opuestos y, por lo tanto, la fuerza es de naturaleza atractiva.

ah ok gracias :)

Su diagrama no está mal, es lo que usará en un marco no inercial que se mueve con el electrón. En este marco, introduce una fuerza centrífuga "ficticia" (que apunta radialmente hacia afuera) y la segunda ley de Newton da como resultado un equilibrio de fuerzas. La aceleración en este marco no inercial es cero, por lo que la fuerza neta debería ser cero. No dijo que el vector que señala es una fuerza centrípeta, solo que se debe a la aceleración centrípeta. Cuando cambia su análisis a un marco no inercial, introduce una fuerza ficticia F = − metro a → dónde a → es la aceleración del sistema no inercial con respecto a un sistema inercial. En este caso a → es la aceleración centrípeta. Entonces, la figura en sí misma no es incorrecta siempre que se use en el contexto correcto. No sé qué/cómo explicó realmente en clase. La segunda imagen que muestra representa el análisis en un marco de referencia inercial (fijo en relación con el centro del círculo). En este marco solo hay una fuerza, la fuerza de interacción (electrostática). Ambas figuras están bien pero representan el análisis en dos marcos diferentes.

Oh, está bien, esa es una buena respuesta, realmente no pensé en marcos no inerciales porque el profesor ni siquiera lo mencionó, solo dijo que el vector de "fuerza centrípeta" está hacia afuera y con la fuerza electrostática suma cero (equilibrio)

No hay fuerza "hacia afuera"

foto1

La fuerza electrostática hacia adentro combinada con la velocidad crea el movimiento circular (esencialmente una órbita).

gracias por la respuesta
pero como editaste la foto 8)
@ElieMakdissi Usé greenshot para copiar la imagen y abrirla en su editor desde el portapapeles. El editor puede agregar líneas, flechas, dibujar rectángulos/círculos, etc. Un rectángulo blanco hace maravillas para eliminar cosas de la imagen.
wow gracias amigo definitivamente lo intentare

Incluso en un marco no inercial, la fuerza hacia afuera se llama fuerza centrífuga y no centrípeta.

La etiqueta en el diagrama dice que es una fuerza que surge debido a la aceleración centrípeta. Si desea poner excusas para el diagrama (y encontrar una manera de que técnicamente no sea incorrecto, solo engañoso / confuso), puede decir que la fuerza centrífuga en el marco de referencia en órbita surge debido a la aceleración centrípeta del marco de referencia . Pero eso se siente como un estiramiento.
En el modelo de Bohr del átomo, ¿la fuerza centrípeta equilibra la fuerza electrostática? [cerrado]
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