Question

Два тіла, що мають однакові негативні заряди, відштов- хуються в повітрі із силою 0,9 Н. Визначити кількість надлишкових електронів у кожному тілі, якщо відстань між зарядами 8 см.

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Дано:

r = 8 см = 8*10⁻² м

q₁=q₂=q

F = 0,9 Н

|e|=1,6*10⁻¹⁹ Кл

___________________

N - ?

По закону Кулона:

F = k*q² / r²

q² = F*r² / k

q = r*√(F/k) = 8*10⁻²*√(0,9 / 9*10⁹) ≈ 10^(-4) Кл

Число электронов на каждом шарике:.

N = q / e = 10^(-4 )/ 1,6*10⁻¹⁹ = 0,625*10^15

Answer 2

Для вирішення цієї задачі нам знадобиться використати закон Кулона, який описує силу між двома точковими зарядами. Закон Кулона формулюється так:

F = k * |q1 * q2| / r^2,

де: F - сила між зарядами, k - електрична стала (приблизно 9 * 10^9 Н·м^2/C^2), q1 і q2 - величини зарядів тіл, r - відстань між зарядами.

Ми знаємо, що сила дорівнює 0,9 Н, а відстань між зарядами (r) дорівнює 0,08 м (8 см = 0,08 м). Ми також знаємо, що заряди на тілах мають однаковий знак, тобто вони обидва мають негативний заряд. Давайте позначимо цей заряд однаково для обох тіл і назвемо його "q."

Отже, ми можемо переписати закон Кулона так:

0,9 Н = (9 * 10^9 Н·м^2/C^2) * |q * q| / (0,08 м)^2.

Тепер давайте вирішимо це рівняння для q:

0,9 Н = (9 * 10^9) * q^2 / 0,0064 м^2.

Множимо обидві сторони на 0,0064 м^2:

0,0064 м^2 * 0,9 Н = 9 * 10^9 * q^2.

Далі, ділимо обидві сторони на 9 * 10^9:

0,0064 м^2 * 0,9 Н / (9 * 10^9) = q^2.

q^2 = 0,000000064 Кулона^2.

Тепер витягнемо квадратний корінь з обох сторін:

q = √(0,000000064 Кулона^2).

q ≈ 0,0008 Кулона.

Отже, величина заряду кожного тіла дорівнює близько 0,0008 Кулона, і це негативний заряд. Зауважте, що заряди на обох тілах однакові.

Тепер, щоб знайти кількість надлишкових електронів (e-), які створюють цей заряд, ми можемо використовувати елементарний заряд, який дорівнює приблизно 1,602 × 10^(-19) Кулона на один електрон.

Кількість електронів, які створюють заряд q, буде дорівнювати:

(0,0008 Кулона) / (1,602 × 10^(-19) Кулона/електрон) ≈ 5 × 10^6 електронів.

Отже, кожне тіло має приблизно 5 мільйонів надлишкових електронів.