Найти число избыточных электронов имеющихся на каждом из шариков массой 2 гр. Если сила взаимного отталкивания зарядов уравновесила силу их взаимного притяжения по закону всемирного тяготения.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи нам нужно знать формулу для силы взаимного отталкивания зарядов и формулу для силы взаимного притяжения по закону всемирного тяготения.

Формула для силы взаимного отталкивания зарядов:
F = k (q1 q2) / r^2,
где
F - сила взаимодействия,
k - постоянная Кулона (8,9875 10^9 Н м^2 / Кл^2),
q1 и q2 - заряды тел (в данном случае числа избыточных электронов),
r - расстояние между телами.

Формула для силы взаимного притяжения по закону всемирного тяготения:
F = G (m1 m2) / r^2,
где
F - сила взаимодействия,
G - гравитационная постоянная (6,67430 10^-11 м^3 / кг с^2),
m1 и m2 - массы тел,
r - расстояние между телами.

Из условия задачи мы знаем, что эти две силы равны, следовательно:
k (q1 q2) / r^2 = G (m1 m2) / r^2.

Так как масса каждого шарика равна 2 гр (или 0,002 кг), то m1 = m2 = 0,002 кг.

Подставляем известные величины в уравнение:
k (q1 q2) = G (m1 m2),
8,9875 10^9 (q1 q2) = 6,67430 10^-11 (0,002 0,002),
q1 q2 = (6,67430 10^-11 0,0004) / 8,9875 10^9,
q1 q2 = 4,004 10^-14.

Теперь мы знаем произведение избыточных зарядов на шариках. Однако, чтобы найти значения этих зарядов, необходимо дополнительную информацию о распределении зарядов по шарикам.