Задача по физике 1. Два шарика расположенных на расстоянии r=28 см друг от друга, имеют одинаковые по модулю заряды и взаимодействуют с силой F=0.36 мН. Найти число недостающих электронов на каждом шарике.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения задачи воспользуемся законом Кулона, который описывает взаимодействие зарядов
F = k (q1 q2) / r^2,

гд
F - сила взаимодействия
k - постоянная Кулона (8,99 10^9 Н м^2 / Кл^2)
q1 и q2 - заряды шариков
r - расстояние между зарядами.

Из условия задачи известны F = 0.36 мН = 0.36 * 10^-3 Н и r = 28 см = 0.28 м.

Так как заряды шариков по модулю равны, обозначим этот заряд за q.

Тогда закон Кулона примет вид
F = k * (q^2) / r^2.

Подставим известные значения и найдем q
0.36 10^-3 = (8,99 10^9) * (q^2) / (0.28)^2.

Решив это уравнение, найдем q.

Сначала найдем (q^2)
(q^2) = (0.36 10^-3) (0.28)^2 / (8,99 * 10^9) = 0.01,

затем извлечем квадратный корень
q = 0.1 Кл.

Теперь найдем число недостающих электронов на каждом шарике
1 элементарный заряд равен е = 1,6 10^-19 Кл
Тогда число недостающих электронов n на каждом шарике
n = q / e = 0.1 / (1,6 10^-19) ≈ 6,25 * 10^18.

Ответ: на каждом шарике недостает примерно 6,25 * 10^18 электронов.