Два шарика, расположенные на расстоянии 10 см друг от друга, имеют одинаковые отрицательные заряды

Ответы на вопрос

Отвечает Анисимова Мария.

Для решения задачи, нам нужно применить закон Кулона для электростатического взаимодействия между двумя заряженными телами. Закон Кулона для силы взаимодействия между двумя точечными зарядами выглядит так:

F = k \cdot \frac{|q_1 \cdot q_2|}{r^2}

где:

$F$ — сила взаимодействия между зарядами (в данном случае $0,23 \, \text{мН} = 0,23 \times 10^{-3} \, \text{Н}$ ),
$k$ — коэффициент пропорциональности (постоянная Кулона) $k = 8,99 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2 / \text{Кл}^2$ ,
$q_1$ и $q_2$ — заряды на двух шариках (они одинаковы, так что $q_1 = q_2 = q$ ),
$r$ — расстояние между зарядами, равное $10 \, \text{см} = 0,1 \, \text{м}$ .

Шаг 1. Выражаем заряд через силу

Сначала подставим данные в формулу Кулона и выразим заряд:

F = k \cdot \frac{q^2}{r^2}

Отсюда:

q^2 = \frac{F \cdot r^2}{k}

Подставим значения:

q^2 = \frac{(0,23 \times 10^{-3}) \cdot (0,1)^2}{8,99 \times 10^9}

q^2 = \frac{0,23 \times 10^{-3} \cdot 0,01}{8,99 \times 10^9}

q^2 = \frac{2,3 \times 10^{-6}}{8,99 \times 10^9} = 2,56 \times 10^{-16}

Теперь находим заряд $q$ :

q = \sqrt{2,56 \times 10^{-16}} \approx 1,6 \times 10^{-8} \, \text{Кл}

Шаг 2. Находим число избыточных электронов

Заряд одного электрона равен $e = 1,6 \times 10^{-19} \, \text{Кл}$ . Число избыточных электронов на одном шарике можно найти, разделив заряд шара на заряд одного электрона:

N = \frac{q}{e} = \frac{1,6 \times 10^{-8}}{1,6 \times 10^{-19}} = 10^{11}

Ответ:

На каждом шарике находится примерно $10^{11}$ избыточных электронов.

Что касается рисования, представьте себе два шарика, каждый с зарядом $q$ , находящихся на расстоянии $r = 10 \, \text{см}$ . Между ними действует сила $F$ , которая указывает на то, как заряды отталкиваются друг от друга, поскольку оба заряда отрицательные.

Ответы на вопрос

Шаг 1. Выражаем заряд через силу

Шаг 2. Находим число избыточных электронов

Ответ:

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика