Шары массами 10г и 1г заряжены. Заряд первого шара q1=3*10-4 Кл, заряд второго надо пределить. Известно, что сила их кулоновского отталкивания уравновешивется силой ньютоновского притяжения

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для расчета заряда второго шара (q2) необходимо сначала найти силу кулоновского отталкивания между шарами.

Сила кулоновского взаимодействия между заряженными шарами вычисляется по формуле:
F = k |q1 q2| / R^2,

где k - постоянная кулоновского взаимодействия (k ≈ 8.99 10^9 Н м^2 / Кл^2),
q1 = 3 * 10^-4 Кл - заряд первого шара,
q2 - заряд второго шара,
R - расстояние между шарами (поскольку нам известен закон зависимости силы от расстояния, уравновешивающий силу ньютоновского притяжения, можно пренебречь этим параметром).

Также по условию известно, что сила их кулоновского отталкивания (F) уравновешивается силой ньютоновского притяжения:
F = G m1 m2 / R^2,

где G - гравитационная постоянная (G ≈ 6.67 10^-11 Н м^2 / кг^2),
m1 = 10 г = 0.01 кг - масса первого шара,
m2 = 1 г = 0.001 кг - масса второго шара.

Таким образом, уравнение для определения заряда второго шара (q2) имеет вид:
k |q1 q2| / R^2 = G m1 m2 / R^2.

Подставляем известные значения и находим неизвестное q2:
8.99 10^9 |3 10^-4 q2| = 6.67 10^-11 0.01 0.001,
8.99 10^9 3 10^-4 |q2| = 6.67 10^-14,
2.697 10^6 |q2| = 6.67 10^-14,
|q2| = 2.474 10^-20 Кл.

Таким образом, заряд второго шара q2 равен 2.474 * 10^-20 Кл.