Question

ДАЮ 40 БАЛЛОВ РЕШИТЕ ПЖ Если металлический шар при трении приобрёл заряд равный q=11,36 мКл, то на сколько при этом изменилась масса шара?Масса электрона равна m0=9,11⋅10−31 кг(Ответ округли до десятых).​

Answer 1

Ответ:

Заряд электрона: е = 1.60217662 × 10-19 Кулона = 1,60*10^(-19) Кл. 

Число электронов, осевших на палочку: 

n = q/e = 6,88*10^(-3)/(1,60*10^(-19)) = 4.3*10^16. 

Масса этих электронов: 

М = m*n = 9,11*10^(−31)*4.3*10^16 = 3.9173*10^(-14) кг = 

= 3,9*10^(-14) кг. 

Ответ: масса палочки возрастёт на М = 3,9*10^(-14) кг.

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем воспользоваться понятием электростатической силы и закона Кулона. Сила взаимодействия между двумя заряженными объектами определяется следующей формулой:

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

где:

• $F$ - электростатическая сила,
• $k$ - электростатическая постоянная ($8.99 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2$),
• $q_1$ и $q_2$ - величины зарядов объектов,
• $r$ - расстояние между заряженными объектами.

В данной задаче у нас есть изменение заряда $\Delta q$, и мы хотим найти изменение массы $\Delta m$ металлического шара, которое связано с изменением заряда. Известно, что заряд электрона $e$ составляет примерно $1.602 \times 10^{-19} \, \text{Кл}$.

Сначала найдем, на сколько зарядился металлический шар:

$q = \Delta q = 11.36 \times 10^{-6} \, \text{Кл}.$

Затем найдем количество электронов, которые перераспределились на шаре:

$N = \frac{q}{e}.$

Теперь, так как каждый электрон имеет массу $m_0 = 9.11 \times 10^{-31} \, \text{кг}$, изменение массы будет равно:

$\Delta m = N \cdot m_0.$

Подставляя значения:

$\Delta m = \frac{11.36 \times 10^{-6} \, \text{Кл}}{1.602 \times 10^{-19} \, \text{Кл/электрон}} \times 9.11 \times 10^{-31} \, \text{кг/электрон}.$

Рассчитаем это:

$\Delta m = 7.09 \times 10^{-17} \, \text{кг}.$

Таким образом, изменение массы металлического шара составляет примерно $7.09 \times 10^{-17} \, \text{кг}$. Ответ округлим до десятых:

$\Delta m \approx 7.1 \times 10^{-17} \, \text{кг}.$