El núcleo de un átomo se puede modelar como varios protones y neutrones fuertemente empacados. Cada partícula tiene una masa de 1.67x10^-27kg y un radio en el orden 10^-15m. a) utilice este método y los datos proporcionados para estimar la densidad del núcleo de un átomo. b) compare su resultado con la densidad de un material como el hierro. ¿Que sugiere su resultado y la comparación acerca de la estructura de la materia?
Respuestas
Podemos decir que la densidad del núcleo de un átomo es de 3.99x10¹⁷ kg/m³, sabiendo que en el núcleo del átomo hay protones y electrones. La densidad del hierro es de 7874 kg/m³, veamos que la densidad del núcleo es mucho mayor, este resultado sugiere que los átomos que conforman la materia no se encuentran perfectamente organizados, de tal manera que el volumen aumenta (por el desorden) y por ende la densidad termina disminuyendo.
Explicación:
Sabemos que la densidad viene siendo:
d = m/V
Entonces, asumimos que el núcleo es circular y calculamos el volumen:
V = (4/3)·π·r³
V = (4/3)·π·(10⁻¹⁵ m)
V = 4.18x10⁻⁴⁵ m³
Finalmente la densidad será:
d = 1.67x10⁻²⁷ kg / 4.18x10⁻⁴⁵ m³
d = 3.99x10¹⁷ kg/m³; densidad del núcleo
La densidad del hierro es de 7874 kg/m³, veamos que la densidad del núcleo es mucho mayor, este resultado sugiere que los átomos que conforman la materia no se encuentran perfectamente organizados, de tal manera que el volumen aumenta y por ende la densidad termina disminuyendo.