Question

ПОМОГИТЕ ПОЖАЛУЙСТА Дві невеликі негативно заряджені кульки розташовані в повітрі на відстані 40 см одна від одної. Сила їх взаємодії становить 30 мкН. Обчисліть кількість надлишкових електронів на другій кульці, якщо заряд першої кульки дорівнює – 30 нКл.

Answer 1

Сила взаємодії може бути розрахована за формулою: F = k * q1 * q2 / r^2, де k - постійна Кулона, q1 та q2 - заряди кульок, r - відстань між ними.

Знаємо, що F = 30 мкН, q1 = -30 нКл, r = 40 см, тому можемо розрахувати q2:

q2 = (F * r^2) / (k * q1) = (30 * 10^-6 * (40 * 10^-2)^2) / (9 * 10^9 * -30 * 10^-9) = 2 * 10^-9 Кл.

Тому, кількість надлишкових електронів на другій кульці дорівнює 2 * 10^-9 Кл.

Answer 2

Щоб обчислити кількість надлишкових електронів на другій кульці, нам потрібно використати закон Кулона, який описує силу взаємодії між зарядженими частинками.

Закон Кулона має наступний вигляд:

F = k * (|q₁| * |q₂|) / r²,

де F - сила взаємодії, k - електростатична стала, q₁ та q₂ - заряди кульок, r - відстань між ними.

У вашому випадку, сила взаємодії F = 30 мкН (30 * 10^(-6) Н), відстань r = 40 см (40 * 10^(-2) м), заряд першої кульки q₁ = -30 нКл (-30 * 10^(-9) Кл).

Підставляємо ці значення до формули:

30 * 10^(-6) = k * (|-30 * 10^(-9)| * |q₂|) / (40 * 10^(-2))².

Після спрощення виразу, ми отримаємо:

k * |q₂| = (30 * 10^(-6)) * (40 * 10^(-2))² / |-30 * 10^(-9)|.

Тепер можемо обчислити значення правої частини рівності:

(30 * 10^(-6)) * (40 * 10^(-2))² / |-30 * 10^(-9)| ≈ 4 * 10^(-5).

Таким чином, ми отримали значення k * |q₂|, яке дорівнює приблизно 4 * 10^(-5).

Щоб знайти кількість надлишкових електронів на другій кульці, нам потрібно врахувати, що елементарний заряд електрона e дорівнює приблизно 1,6 * 10^(-19) Кл.

Розділимо значення k * |q₂| на елементарний заряд, щоб отримати кількість надлишкових електронів:

(4 * 10^(-5)) / (1,6 * 10^(-19)) ≈ 2,5 * 10^14.

Отже, кількість надлишкових електронів на другій кульці становить приблизно 2,5 * 10^14.