Два одинаковых по массе и обьему шара с зарядами 2*10^-9 Кл и -2*10^-9 Кл расположены в плотную друг к другу, определить чему должны быть равны массы шаров что бы сила электростатического притяжения была такой же как гравитационная сила притяжения друк к другу
Для этого можно воспользоваться уравнением для силы электростатического взаимодействия: F_el = k |q1 q2| / r^2, где F_el - сила электростатического притяжения, k - постоянная Кулона 1/(4πε)1 / (4πε)1/(4πε), q1 и q2 - заряды шаров, r - расстояние между центрами шаров. При этом гравитационная сила притяжения между шарами: F_grav = G m1</em>m2m1 </em> m2m1</em>m2 / r^2, где F_grav - сила гравитационного притяжения, G - постоянная гравитационного притяжения, m1 и m2 - массы шаров.
Так как шары имеют одинаковую массу m, а силы притяжения должны равняться, то можно записать уравнение для равенства этих сил: k |q1 q2| / r^2 = G * m2m^2m2 / r^2.
Подставляя значения постоянных Кулона и гравитации, а также зарядов шаров, получаем: 9 10^9 2<em>10−92 <em> 10^-92<em>10−9 / r^2 = 6.67 10^-11 * m2m^2m2 / r^2.
Таким образом, массы шаров должны быть равны примерно 2.18 кг, чтобы сила электростатического притяжения между ними была такой же, как и гравитационная сила притяжения.
Для этого можно воспользоваться уравнением для силы электростатического взаимодействия:
F_el = k |q1 q2| / r^2,
где F_el - сила электростатического притяжения, k - постоянная Кулона 1/(4πε)1 / (4πε)1/(4πε), q1 и q2 - заряды шаров, r - расстояние между центрами шаров.
При этом гравитационная сила притяжения между шарами:
F_grav = G m1</em>m2m1 </em> m2m1</em>m2 / r^2,
где F_grav - сила гравитационного притяжения, G - постоянная гравитационного притяжения, m1 и m2 - массы шаров.
Так как шары имеют одинаковую массу m, а силы притяжения должны равняться, то можно записать уравнение для равенства этих сил:
k |q1 q2| / r^2 = G * m2m^2m2 / r^2.
Подставляя значения постоянных Кулона и гравитации, а также зарядов шаров, получаем:
9 10^9 2<em>10−92 <em> 10^-92<em>10−9 / r^2 = 6.67 10^-11 * m2m^2m2 / r^2.
Упрощая уравнение, получаем:
m^2 = 9<em>29 <em> 29<em>2 / 6.67,
m = √(9</em>2)/6.67(9 </em> 2) / 6.67(9</em>2)/6.67.
m ≈ 2.18 кг.
Таким образом, массы шаров должны быть равны примерно 2.18 кг, чтобы сила электростатического притяжения между ними была такой же, как и гравитационная сила притяжения.