Question

два одинаковых точечных отрицательных заряда находятся в воздухе на расстоянии 30 см друг от друга и взаимодействуют с силой 2,56 * 10 ^ -5 Н. Визгачте значение этих зарядов и количество надмионих электронов на каждом заряженном теле

Answer 1

R=30 см=0,3 м                 F=k q²/r²; → q²=F r²/k;
F=2,56 10⁻⁵ H                                      q²=2,56  10⁻⁵*9 10⁻²/9 10⁹=
k=9 10⁹ Н м²/Кл²                                        =1,6 10⁻¹⁶ Кл²,извлекаем 
e=1,6 10⁻¹⁹ Кл                                             из под корня,получаем:
q-?                                                              q=1,26 10⁻⁸ Кл.
n-?                                 n=q/e;
                                      n=1,26 10⁻⁸/1,6 10⁻¹⁹=0,8 10¹¹=8 10¹⁰.

Answer 2

Для решения данной задачи, мы можем использовать закон Кулона, который описывает взаимодействие между заряженными частицами:

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

где:

• $F$ - сила взаимодействия между зарядами,
• $k$ - постоянная Кулона ($8.99 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2$),
• $q_1$ и $q_2$ - значения зарядов,
• $r$ - расстояние между зарядами.

Мы знаем, что сила взаимодействия составляет $2.56 \times 10^{-5} \, \text{Н}$, а расстояние между зарядами $r = 30 \, \text{см} = 0.3 \, \text{м}$. Таким образом, мы можем переписать уравнение для нахождения модуля зарядов:

$2.56 \times 10^{-5} = \dfrac{(8.99 \times 10^9) \cdot |q_1 \cdot q_2|}{(0.3)^2}.$

Мы знаем, что заряды имеют одинаковую величину (по модулю), так как они "одинаковые точечные отрицательные заряды". Пусть $q$ - это модуль заряда каждого из них. Тогда $q_1 = q$ и $q_2 = q$, и уравнение можно переписать:

$2.56 \times 10^{-5} = \dfrac{(8.99 \times 10^9) \cdot q^2}{(0.3)^2}.$

Решая это уравнение относительно $q$, мы найдем значение модуля заряда $q$.

Теперь, чтобы найти количество надмионных электронов на каждом теле, нужно знать элементарный заряд $e$, который составляет приблизительно $1.602 \times 10^{-19} \, \text{Кл}$. Количество надмионных электронов можно найти, разделив модуль заряда $q$ на элементарный заряд $e$:

$\text{Количество электронов} = \dfrac{|q|}{e}.$

Вычислив значение $q$ из первого уравнения и подставив его во второе, можно найти количество надмионных электронов на каждом заряженном теле.