Question

ЗАДАЧА. Два отрицательных точечных заряда находятся в вакууме на расстоянии 48 см и взаимодействуют с силой 10 в -3 степени Ньютон. Сколько электронов содержится в каждом заряде?

Answer 1

F=10^-3 H,q1=q2; r=0,48 м е=1,6*10^-19 Кл; n-? Решение: по закону Кулона заряды отталкиваются с силой F=k*q ^2/r^2 ; q= корень из (F*r^2/k)= корень из ( 10^-3*48*48*10^-4/9*10^9)=48*10^-8/3=16*10^-8 Кл, n =q/e=16*10^-8/1,6*10^-19=10^12

Answer 2

Для решения этой задачи, мы можем использовать закон Кулона, который описывает взаимодействие между двумя точечными зарядами:

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

где:

• $F$ - сила взаимодействия между зарядами (10^(-3) Н в данном случае).
• $k$ - электростатическая постоянная ($8.99 \times 10^9 \, \text{Н}\cdot\text{м}^2/\text{Кл}^2$ в СИ).
• $q_1$ и $q_2$ - заряды двух зарядов.
• $r$ - расстояние между зарядами (48 см, или 0,48 м).

Мы можем использовать эту формулу, чтобы найти заряд каждого из зарядов ($q_1$ и $q_2$):

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

Подставив известные значения:

$q_1 = q_2 = \frac{{10^{-3} \, \text{Н} \cdot (0,48 \, \text{м})^2}}{{8.99 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2}}$

Вычислим $q_1$ и $q_2$:

$q_1 \approx q_2 \approx 6.38 \times 10^{-19} \, \text{Кл}$

Теперь нам нужно найти количество электронов в каждом из этих зарядов. Заряд элементарного электрона составляет примерно $1.602 \times 10^{-19}$ Кл.

Чтобы найти количество электронов, мы можем разделить $q_1$ и $q_2$ на заряд одного электрона:

$N = \frac{{q_1}}{{1.602 \times 10^{-19} \, \text{Кл}}} \approx \frac{{6.38 \times 10^{-19} \, \text{Кл}}}{{1.602 \times 10^{-19} \, \text{Кл/электрон}}} \approx 3.98 \, \text{электрона}$

Таким образом, в каждом из зарядов содержится примерно 4 электрона.