Два шарика, размещенные на расстоянии 10 см друг от друга, имеют одинаковые отрицательные заряды и взаимодействуют с силой 0,23 мН. Найдите количество избыточных электронов на каждом шарике.
Два шарика, размещенные на расстоянии 10 см друг от друга, имеют одинаковые отрицательные заряды и взаимодействуют с силой 0,23 мН. Найдите количество избыточных электронов на каждом шарике.
Похожие вопросы
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Для нахождения количества избыточных электронов на каждом шарике используем закон Кулона:
F = k (q1 q2) / r^2
где F - сила взаимодействия между шариками, k - постоянная Кулона, q1 и q2 - величины зарядов шариков, r - расстояние между шариками.
Из задачи мы знаем, что F = 0,23 мН = 0,23 * 10^(-3) Н, r = 10 см = 0,1 м и q1 = q2 = q (заряды шариков равны).
Подставляем все известные значения и находим заряд шарика q:
0,23 10^(-3) = k (q * q) / (0,1)^2
0,23 10^(-3) = k q^2 / 0,01
0,23 10^(-3) 0,01 = k * q^2
0,23 10^(-5) = k q^2
q^2 = 0,23 * 10^(-5) / k
q = sqrt(0,23 * 10^(-5) / k)
Подставляем значение постоянной Кулона k = 8,99 10^9 Н м^2 / Кл^2:
q = sqrt(0,23 10^(-5) / (8,99 10^9))
q ≈ 1,51 * 10^(-8) Кл
Теперь найдем количество избыточных электронов на шарике:
Заряд элементарного заряда электрона e = 1,6 * 10^(-19) Кл
n = q / e ≈ (1,51 10^(-8)) / (1,6 10^(-19)) ≈ 9,44 * 10^(10)
Количество избыточных электронов на каждом шарике примерно равно 9,44 * 10^(10).