Енергія атома водню на n-ому енергетичному рівні обчислюється за формулою:
E = -13.6 еВ / n^2,
де ев - електронвольт, одиниця виміру енергії.
Отже, для переходу атома водню з 1-го енергетичного стану (n=1) на 3-ій енергетичний стан (n=3) потрібно визначити зміну енергії (ΔE) між цими станами:
ΔE = E3 - E1
= (-13.6 еВ / 3^2) - (-13.6 еВ / 1^2)
= (-13.6 еВ / 9) + 13.6 еВ
= 1.51 еВ
Отже, енергія атома водню збільшилася при переході з 1-го на 3-ій енергетичний стан на 1,51 еВ (або в 3,00 рази приблизно, якщо вимірювати відношення енергій).
Для вирішення цього завдання ми можемо скористатися формулою:
Тиск = Сила / Площа
де Сила = маса * прискорення (F = m * a)
Тому, щоб знайти масу тіла, нам необхідно спочатку визначити силу, яку воно чинить на підлогу.
Знаючи тиск і площу опори, ми можемо обчислити силу, яку тіло чинить на підлогу:
Сила = Тиск * Площа = 150 кПа * 2 м^2 = 300 кН (де кПа - кілопаскаль, м^2 - квадратні метри, кН - кілоньютон)
Тепер, знаючи силу, ми можемо обчислити масу тіла:
Сила = маса * прискорення
маса = Сила / прискорення
За прийнятою на Землі середньою вартістю прискорення вільного падіння, g = 9.81 м/с^2:
маса = 300 кН / 9.81 м/с^2 = 30 605 кг
Отже, маса тіла дорівнює приблизно 30 605 кг.
