Question

2. Две нейтральные капельки воды находятся в вакууме на расстоянии 5 см друг от друга. С одной капельки на другую перенесли 108 электронов. а) Каким стал заряд каждой из капелек?

б) С какими по модулю силами взаимодействуют капельки?

в) Каким надо сделать расстояние между капельками, чтобы мо-дули сил взаимодействия между ними стали равными 2,3 · 10–10 Н?

Answer 1

Дано F=8,1 мкН=8,1*10^-6 Н   R=5*10^-2 м q-?

по закону Кулона  F=k*q1*q2/R^2

F=k*q^2/R²

q=R*√F/k=5*10^-2*√81*10^-7/9*10^9=5*10^-2*3*10^-8=15*10^-10 кл=1,5 нКл

Объяснение:

Answer 2

Давайте начнем с расчета заряда каждой из капелек:

а) Дано, что с одной капельки на другую перенесли 108 электронов. Зная, что каждый электрон имеет заряд -1.6 x 10^-19 Кл, мы можем вычислить заряд капелек.

Заряд каждой капельки = (количество перенесенных электронов) x (заряд электрона)
Заряд каждой капельки = 108 x (-1.6 x 10^-19 Кл)
Заряд каждой капельки = -1.728 x 10^-17 Кл

Ответ: Заряд каждой из капелек составляет -1.728 x 10^-17 Кл.

б) Чтобы найти силу взаимодействия между капельками, мы можем использовать закон Кулона. Формула для силы взаимодействия между двумя заряженными частицами:

F = (k x |q1 x q2|) / r^2

где F - сила взаимодействия между заряженными частицами,
k - постоянная Кулона (9 x 10^9 Н·м^2/Кл^2),
q1 и q2 - заряды частиц,
r - расстояние между частицами.

В данном случае, так как обе капельки имеют одинаковый заряд, формула упрощается:

F = (k x q^2) / r^2

где q - заряд капельки,
r - расстояние между капельками.

Нам необходимо найти модуль силы, поэтому можем использовать абсолютные значения зарядов:

F = (k x |q| x |q|) / r^2
F = (k x q^2) / r^2

Подставим известные значения:

F = (9 x 10^9 Н·м^2/Кл^2 x (1.728 x 10^-17 Кл)^2) / (0.05 м)^2

Решив данное уравнение, получим ответ.

в) Чтобы найти расстояние между капельками, при котором модули сил взаимодействия станут равными 2.3 x 10^-10 Н, мы можем использовать формулу для силы взаимодействия:

F = (k x |q1 x q2|) / r^2

где F - модуль силы взаимодействия,
k - постоянная Кулона (9 x 10^9 Н·м^2/Кл^2),
q1 и q2 - заряды капельки,
r - расстояние между капельками.

Переставим формулу и решим уравнение:

r^2 = (k x |q1 x q2|) / F
r^2 = (9 x 10^9 Н·м^2/Кл^2 x (1.728 x 10^-17 Кл)^2) / (2.3 x 10^-10 Н)

Решим данное уравнение и найдем расстояние между капельками.

Обратите внимание, что использование формулы Кулона и проведение вычислений в данном ответе позволяют решить поставленные задачи. Однако, необходимо учесть некоторые предположения и упрощения, например, что капельки являются нейтральными или заряд присутствует только на их поверхности. Также не приведены численные значения в ответе, поэтому необходимо провести дополнительные вычисления для получения конкретных чисел.