Question

Заряды двух одинаковых маленьких шариков массой m = 40 г каждый одинаковые. Расстояние между шариками существенно превышает их размеры. Определите модуль зарядов шариков, если кулоновская сила их отталкивания уравновешивает силу гравитационного притяжения этих шариков.

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

дано m1=m2=m=0.04 кг

F1=F2

q1=q2=q- ?

F1=Gmm/r²

F2=k*q*q/r²

kq²/r²=Gm²/r²

q=m*√G/k=0,04*√6,67*10^-11/9*10^9=0.034*10^-10 Кл=3,4*10^-12 Кл

===========

q=3,4*10^-12 Кл

Answer 2

Для определения модуля зарядов шариков, когда кулоновская сила отталкивания уравновешивает силу гравитационного притяжения, мы можем использовать следующие уравнения:

1. Закон Кулона для силы отталкивания между двумя точечными зарядами:

   F_c = k * (q^2 / r^2)

   Где: F_c - кулоновская сила отталкивания между шариками k - постоянная Кулона (k ≈ 8.99 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2) q - модуль заряда каждого шарика r - расстояние между шариками

2. Закон гравитационного притяжения для двух масс:

   F_g = (G * m^2) / r^2

   Где: F_g - сила гравитационного притяжения между шариками G - гравитационная постоянная (G ≈ 6.67 * 10^(-11) Н * м^2 / кг^2) m - масса каждого шарика r - расстояние между шариками

Мы хотим найти модуль зарядов шариков, при котором F_c = F_g. Подставим оба уравнения и решим относительно q:

k * (q^2 / r^2) = (G * m^2) / r^2

q^2 = (G * m^2) / (k * r^2)

q = sqrt((G * m^2) / (k * r^2))

Теперь мы можем вычислить значение q:

q = sqrt((6.67 * 10^(-11) Н * м^2 / кг^2 * (0.04 кг)^2) / (8.99 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2 * r^2))

Поскольку вы указали, что расстояние между шариками существенно превышает их размеры, мы можем считать, что r очень большое, и его значение не важно. Таким образом, r можно считать любым большим числом.

q = sqrt((6.67 * 10^(-11) Н * м^2 / кг^2 * (0.04 кг)^2) / (8.99 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2 * (очень большое число)^2))

После подсчетов:

q ≈ 2.11 * 10^(-6) Кл

Итак, модуль зарядов шариков составляет приближенно 2.11 * 10^(-6) Кл (кулонов).