Проводя бомбардирование α частицами тончайшей золотой фольги Резерфорд обнаружил, что примерно одна частица из нескольких тысяч отклоняется на угол больший 90°. Согласно модели Томсона заряд атома q "размазан" по всему атому R≈ 10^-8 см. Этот положительный заряд создает электрическое поле тормозящее и отклоняющее α частицы, однако расчеты показывают, что такое поле слишком слабое что бы отклонить α частицы. Что бы отбросить α частицу электрическое поле должно быть значительно сильнее, а что бы создать такое поле положительный заряд должен быть сосредоточен в области гораздо меньшей атома. Область эту можно вычислить, она в 100 тысяч раз меньше атома, это и есть ядро.
Fтр = μ(mgCosα - FCos(α+β))
Сила тяги:
Fт = FSin(α+β) + mgSinα
Суммарная сила вдоль склона, вызывающая ускорение a
ma = FSin(α+β) + mgSinα - μ(mgCosα - FCos(α+β))
ma = FSin(α+β) + mgSinα - μmgCosα + μFCos(α+β)
ma - mgSinα + μmgCosα = FSin(α+β) + μFCos(α+β)
m(a - gSinα + μgCosα) = F(Sin(α+β) + μCos(α+β))
F = m(a - gSinα + μgCosα)/(Sin(α+β) + μCos(α+β))
m = 500 кг
α = 15°
β = 30°
g = 10 м с⁻²
μ = 0.2
a = 1 м с⁻²
F = 500*(1 - 2,6 + 1,94)/(0.707 + 0.2*0.707) = 170/0.8484 = 200 Н