Два ядра 105В сблизились до расстояния, равного диаметру ядра. Считая, что масса и заряд равномерно распределены по объему ядра, определить силу F1 гравитационного притяжения, силу F2 кулоновского отталкивания и отношение этих сил (F1 / F2).

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Дано:
Масса ядра m = 105 В
Расстояние между ядрами r = диаметр ядра = 2R, где R - радиус ядра
Заряд ядра q = 105 В

Сила гравитационного притяжения между ядрами:
F1 = G * (m^2) / r^2, где G - постоянная гравитационного притяжения

Сила кулоновского отталкивания между ядрами:
F2 = k * (q^2) / r^2, где k - постоянная кулоновского взаимодействия

Отношение этих сил:
F1 / F2 = (G (m^2) / r^2) / (k (q^2) / r^2) = (G m^2) / (k q^2)

Подставим известные значения и постоянные:
G ≈ 6.67 10^-11 Н м^2 / кг^2
k ≈ 8.99 10^9 Н м^2 / Кл^2

F1 = (6.67 10^-11 (105^2)) / (2R)^2
F2 = (8.99 10^9 (105^2)) / (2R)^2

F1 / F2 = (6.67 10^-11 (105^2)) / (2R)^2 / (8.99 10^9 (105^2)) / (2R)^2

Упрощаем и получаем значение отношения F1 / F2.