Question

С одной капли воды на другую которые находятся на расстоянии 1 м перенесли 109 электронов. Найдите силу взаимодействия между каплями. ​

Answer 1

Дано:

е = 1,6⋅10-19 Кл

r = 1 км = 103 м

m = 0,03 г = 3⋅10-5 кг

η = 1%

NA = 6⋅1023 моль-1

М = 1,8⋅10-2 кг/моль

k=1/4πε0= 9 ⋅ 109Н ⋅ м2/Кл 2

Answer 2

Для того чтобы найти силу взаимодействия между каплями, мы можем воспользоваться формулой для силы Кулона, которая описывает взаимодействие двух заряженных частиц:

$F = \frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{r^2}}$

где:

• $F$ - сила взаимодействия между частицами,
• $k$ - электростатическая постоянная (приближенно равна $8.99 \times 10^9 \, \text{Н}\cdot\text{м}^2/\text{Кл}^2$),
• $q_1$ и $q_2$ - заряды частиц,
• $r$ - расстояние между частицами.

Для данной задачи известно, что перенесено 109 электронов, и электрон имеет отрицательный элементарный заряд $q_e \approx -1.602 \times 10^{-19} \, \text{Кл}$. Следовательно, суммарный заряд, перенесенный с одной капли на другую, равен:

$q_1 = q_2 = 109 \cdot q_e$

Расстояние между каплями $r = 1 \, \text{м}$.

Теперь мы можем подставить известные значения в формулу для силы Кулона:

$F = \frac{{8.99 \times 10^9 \, \text{Н}\cdot\text{м}^2/\text{Кл}^2 \cdot |109 \cdot (-1.602 \times 10^{-19} \, \text{Кл}) \cdot 109 \cdot (-1.602 \times 10^{-19} \, \text{Кл})|}}{{(1 \, \text{м})^2}}$

Рассчитав это выражение, мы получим силу взаимодействия между каплями.