Question

ФИЗИКА СРОЧНО Точковий заряд -30 нКл знаходиться від іншого точкового заряду на відстані 10 см та відштовхує його від себе з силою 5 мН ? Показати діючі сили на малюнку. Знайти величину та знак другого заряду. Скільки надлишкових, або недостатніх електронів має кожен з зарядів?

Answer 1

Ответ:

7mh

Объяснение:

Answer 2

Для розв'язання цієї задачі використовуйте закон Кулона для взаємодії між двома точковими зарядами:

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

Де:

• $F$ - сила взаємодії між зарядами,
• $k$ - коефіцієнт Кулона, який дорівнює $9 \cdot 10^9 \, \text{Н}\cdot\text{м}^2/\text{Кл}^2$,
• $q_1$ та $q_2$ - величини зарядів (ми позначили $q_1 = -30 \, \text{нКл}$ для першого заряду, і $q_2$ для другого заряду),
• $r$ - відстань між зарядами (10 см, або 0.1 м).

Ваша задача - знайти $q_2$. Ми знаємо силу $F$ (5 мН, або $5 \cdot 10^{-3} \, \text{Н}$), отже, ми можемо переписати закон Кулона і розв'язати для $q_2$:

$5 \cdot 10^{-3} = \frac{{9 \cdot 10^9 \cdot |(-30 \cdot 10^{-9}) \cdot q_2|}}{{(0.1)^2}}$

Тепер ми можемо розрахувати значення $q_2$:

$|q_2| = \frac{{5 \cdot 10^{-3} \cdot (0.1)^2}}{{9 \cdot 10^9 \cdot 30 \cdot 10^{-9}}}$

$|q_2| = \frac{{5 \cdot 10^{-5}}}{{270 \cdot 10^9}}$

$|q_2| = \frac{{1}}{{54 \cdot 10^9}}$

$|q_2| = 1.85 \cdot 10^{-11} \, \text{Кл}$

Таким чином, величина другого заряду $q_2$ дорівнює приблизно $1.85 \cdot 10^{-11} \, \text{Кл}$. Так як цей заряд відштовхується від першого, то він також є негативним.

Тепер, щоб знайти кількість надлишкових або недостатніх електронів на кожному з зарядів, можна використовувати елементарний заряд електрона $e = 1.6 \cdot 10^{-19} \, \text{Кл}$.

Для першого заряду:

$q_1 = -30 \cdot 10^{-9} \, \text{Кл} = -1.875 \cdot 10^{10} \, e$

Отже, перший заряд має надлишок 1.875 мільярда електронів.

Для другого заряду:

$q_2 = -1.85 \cdot 10^{-11} \, \text{Кл} = -1.16 \cdot 10^{7} \, e$

Отже, другий заряд має надлишок 11.6 мільйонів електронів.

Обидва заряди є негативними і мають надлишкову кількість електронів.