Задача по физике С какой силой f будут притягиваться два одинаковых алюминиевых шарика радиусом r=1 см, расположенные на расстоянии R=1 м друг от друга, если у каждого атома первого шарика отнять по одному электрону и все эти электроны перенести на второй шарик? плотность p=2,7г/см3
m=27*10(-3)кг/моль

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи нам нужно найти силу притяжения между двумя шариками с измененным зарядом.

Сначала найдем массу одного шарика. Для этого используем формулу для вычисления массы шара:
m = p * V, где p - плотность материала, V - объем шара.

Объем шара можно найти по формуле V = (4/3) π r^3, где r - радиус шара.

Подставляем значения:
V = (4/3) π (0,01 м)^3 = 4,188 10^(-6) м^3
m = 2,7 4,188 10^(-6) = 1,14 10^(-5) кг

Теперь найдем количество вещества n в одном шарике. Для этого воспользуемся формулой n = m / M, где M - молярная масса вещества.

Молярная масса алюминия (Al) равна 27 г/моль (2710^(-3) кг/моль). Подставляем:
n = 1,14 10^(-5) / (27 10^(-3)) = 4,22 10^(-7) моль

Теперь найдем заряд q одного электрона через количество вещества n:
q = n e, где e - заряд элементарного электрона (1,6 10^(-19) Кл).
q = 4,22 10^(-7) 1,6 10^(-19) = 6,75 10^(-26) Кл

Так как каждому алуминиевому атому отняли по одному электрону, всего заряд шарика будет равен -Z * q, где Z - количество атомов в шарике. Так как шарики одинаковые, Z одинаково для обоих шариков.

Теперь найдем количество атомов Z в одном шарике через количество вещества n и число Авогадро N_A (6,02 10^(23) 1/моль):
Z = n N_A = 4,22 10^(-7) 6,02 10^(23) = 2,54 10^17

Теперь находим общий заряд Q для одного шарика:
Q = -Z q = -2,54 10^17 6,75 10^(-26) = -1,71 * 10^(-8) Кл

Сила притяжения F между двумя заряженными шариками можно найти через закон Кулона:
F = k Q^2 / R^2, где k - постоянная Кулона (8,99 10^9 Н*м^2/Кл^2), R - расстояние между шариками.

Подставляем значения и рассчитываем силу F:
F = 8,99 10^9 (-1,71 10^(-8))^2 / (1)^2 = 2,82 10^(-4) Н

Таким образом, сила притяжения между двумя одинаковыми алюминиевыми шариками с измененным зарядом равна 2,82 * 10^(-4) Н.