Два точечных тела с одинаковой массой m имеют заряды q1 и q2. При этом на первом теле имеется избыток в N1 электронов, а на втором - недостает N2 электронов. После соприкосновения заряды разнесли на расстояние r. Сила их гравитационного взаимодействия на этом расстоянии Frp, а кулоновская сила Fk. N1 * 1E10 =? q1 нКл = -120 N2 * 1E10 =? q2 нКл = 32 m мг = 90 Fгр * 1Е-17 =? r см= 9 Fk*1E-3 =?
Для начала найдем заряды тел:
q1 = -120 нКл
q2 = 32 нКл
Теперь найдем количество избытка и недостатка электронов:
N1 = q1 / (1.6 10^-19 Кл) = -120 / (1.6 10^-19) = -7.5 10^18
N2 = q2 / (1.6 10^-19 Кл) = 32 / (1.6 10^-19) = 2 10^19
Теперь найдем силу гравитационного взаимодействия:
Fгр = G * (m^2) / r^2,
где G - гравитационная постоянная, m - масса тел, r - расстояние между телами
G = 6.67 10^-11 Н (м^2 / кг^2)
m = 90 мг = 90 * 10^-6 кг
r = 9 см = 0.09 м
Подставляем значения:
Fгр = 6.67 10^-11 (90 10^-6)^2 / (0.09)^2 = 0.06 6.3 10^-11 / 0.0081 = 0.49 10^-11 = 4.9 * 10^-12 Н
Теперь найдем кулоновскую силу:
Fк = k |q1 q2| / r^2,
где k - электростатическая постоянная, q1 и q2 - заряды тел, r - расстояние между телами
k = 9 10^9 Н м^2 / Кл^2
q1 = -120 10^-9 Кл
q2 = 32 10^-9 Кл
r = 9 см = 0.09 м
Подставляем значения:
Fк = 9 10^9 |(-120 10^-9) (32 10^-9)| / (0.09)^2 = 9 10^9 3.84 10^-18 / 0.0081 = 34.56 10^-9 / 0.0081 = 4.27 10^-6 Н
Итак, итоговые значения:
N1 = -7.5 10^18
N2 = 2 10^19
Fгр = 4.9 10^-12 Н
Fк = 4.27 10^-6 Н