Question

два металлических шарика имеющих одинаковые отрицательные заряды взаимодействуют между собой силой 2,5 мкН на расстоянии 24 см сколько внешних электронов имеется в каждой шарики? пожалуйста сделай в тетраде​

Answer 1

Ответ:

F - 2,5 мкН = 2,5* 10^-6 H

R = 24см =0,24м

N-?

Согласно закону Кулона сила взаимодействия между зарядами прямо пропорциональна произведению этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Так как заряды шариков одинаковы, то имеем:

F= kq^2/r^2 где k – коэффициент пропорциональности, равный 9·10^9 Н·м2/Кл2. q – это модуль (абсолютная величина) заряда шариков.

Любой заряд содержит в себе целое число элементарных зарядов (то есть зарядов электрона), поэтому:

q=N*e где e= 1,6·10^-19 Кл абсолютная величина заряда электрона, тогда

F= kN^2e^2/r^2 отсюда следует ,число избыточных электронов N равно:

N=( r/e)*√F/k = (0,24/ 1,6·10^-19)*√(2,5* 10^-6)/9·10^9 =(1,5*10^18)*16,67= 2,5*10^19

Answer 2

Для решения задачи нам понадобятся формулы закона Кулона и формула для вычисления заряда электрона.

Закон Кулона: F = k * (q1 * q2) / r^2

где: F - сила взаимодействия между шариками (2,5 мкН) k - постоянная Кулона (k = 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2) q1, q2 - заряды шариков (отрицательные, одинаковые) r - расстояние между шариками (24 см = 0,24 м)

Формула для вычисления заряда электрона: q = -e

где: q - заряд электрона e - абсолютная величина заряда электрона (e ≈ 1,6 * 10^-19 Кл)

Введем обозначение x для количества электронов в каждом шарике. Тогда заряд каждого шарика можно выразить как q = -x * e.

Подставляем полученные значения в закон Кулона и получаем уравнение: 2,5 * 10^-6 = 9 * 10^9 * (-x * e * -x * e) / (0,24)^2

Упрощаем уравнение и решаем его относительно x: x^2 = (2,5 * 10^-6 * (0,24)^2) / (9 * 10^9 * e^2) x = sqrt((2,5 * 10^-6 * (0,24)^2) / (9 * 10^9 * e^2))

Подставляем значение e и расчитываем x: x = sqrt((2,5 * 10^-6 * (0,24)^2) / (9 * 10^9 * (1,6 * 10^-19)^2))

Расчеты рекомендуется провести в тетради, так как они требуют использование калькулятора и неудобны для набора на клавиатуре.