Два тела, имеющие равные отрицательные электрические заряды, отталкиваются в воздухе с силой 0,9 Н....

Тематика Физика
Уровень 10 - 11 классы
отрицательный заряд отталкивание электрическая сила избыточные электроны расстояние кулоновский закон
0

Два тела, имеющие равные отрицательные электрические заряды, отталкиваются в воздухе с силой 0,9 Н. Определить число избыточных электронов в каждом теле, если расстояние между зарядами 8 см.

avatar
задан 16 дней назад

3 Ответа

0

Для решения этой задачи необходимо использовать закон Кулона, который описывает силу взаимодействия между двумя точечными электрическими зарядами. Закон Кулона формулируется следующим образом:

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

где:

  • ( F ) — сила взаимодействия (в данном случае 0,9 Н),
  • ( k ) — коэффициент пропорциональности, известный как константа Кулона (( k \approx 8.99 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 )),
  • ( q_1 ) и ( q_2 ) — заряды взаимодействующих тел (в кулонах),
  • ( r ) — расстояние между зарядами (в метрах).

В нашей задаче заряды равны, поэтому ( q_1 = q_2 = q ). Расстояние между зарядами ( r = 8 \, \text{см} = 0,08 \, \text{м} ).

Подставим известные значения в формулу Кулона:

[ 0,9 = 8.99 \times 10^9 \frac{q^2}{(0,08)^2}. ]

Решим это уравнение относительно ( q ):

  1. Выразим ( q^2 ):

[ q^2 = \frac{0,9 \cdot (0,08)^2}{8.99 \times 10^9}. ]

  1. Подсчитаем численное значение:

[ q^2 = \frac{0,9 \cdot 0,0064}{8.99 \times 10^9} = \frac{0,00576}{8.99 \times 10^9}. ]

[ q^2 = 6.41 \times 10^{-13}. ]

  1. Найдем ( q ):

[ q = \sqrt{6.41 \times 10^{-13}} \approx 8.01 \times 10^{-7} \, \text{Кл}. ]

Теперь, чтобы определить число избыточных электронов в каждом теле, нужно знать заряд одного электрона, который составляет примерно ( 1.6 \times 10^{-19} \, \text{Кл} ).

Число избыточных электронов ( n ) можно найти как:

[ n = \frac{q}{e} = \frac{8.01 \times 10^{-7}}{1.6 \times 10^{-19}}. ]

Подсчитаем:

[ n \approx 5.00625 \times 10^{12}. ]

Таким образом, каждое тело содержит примерно ( 5.01 \times 10^{12} ) избыточных электронов.

avatar
ответил 16 дней назад
0

Для решения этой задачи нужно воспользоваться законом Кулона. Количество избыточных электронов в каждом теле можно определить как ( Q = \frac{F \cdot r^2}{k} ), где F - сила взаимодействия, r - расстояние между зарядами, k - постоянная Кулона. Подставив известные значения, получим: ( Q = \frac{0,9 \cdot 0,08^2}{9 \cdot 10^9} \approx 6,4 \cdot 10^{-10} ) Кл.

avatar
ответил 16 дней назад
0

Для решения этой задачи мы можем использовать закон Кулона, который описывает взаимодействие между двумя точечными зарядами.

Сила взаимодействия между двумя зарядами можно выразить следующим образом: F = k |q1 q2| / r^2,

где F - сила взаимодействия, k - постоянная Кулона (8.99 10^9 Н м^2 / Кл^2), q1 и q2 - величины зарядов тел, r - расстояние между зарядами.

Так как в данной задаче сила взаимодействия равна 0,9 Н, а заряды имеют одинаковую величину, то можно записать: 0,9 = k * q^2 / (0,08)^2.

Решив это уравнение, найдем величину заряда q.

После того как мы найдем величину заряда, мы можем определить число избыточных электронов в каждом теле, учитывая, что каждый избыточный электрон имеет заряд -1,6 * 10^-19 Кл.

avatar
ответил 16 дней назад

Ваш ответ

Вопросы по теме