Сила тяготения между двумя наэлектризованными шариками, каждый массой m=2г, уравновешенна электрической силой отталкивания Определите величину зарядов шариков, если q1=q2=q.
1. Первая вещь, которую нужно сделать, - это описать силу тяготения между двумя шариками. Сила тяготения (Fг) между двумя объектами, такими как шарики, вычисляется с использованием закона всемирного тяготения, который гласит:
Fг = (G * m1 * m2) / r^2,
где G - это гравитационная постоянная (приближенно равная 6,67 * 10^-11 Н * м^2 / кг^2), m1 и m2 - массы двух шариков, а r - расстояние между ними.
2. Поскольку сила тяготения уравновешена силой отталкивания, можно сказать, что Fг = Fe, где Fe - это электрическая сила отталкивания между шариками.
3. Величина электрической силы отталкивания (Fe) между двумя заряженными объектами вычисляется по закону Кулона:
Fe = (k * |q1 * q2|) / r^2,
где k - это электрическая постоянная (приближенно равная 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2), q1 и q2 - заряды двух шариков, а r - расстояние между ними.
4. Теперь мы можем приравнять силу тяготения (Fг) и электрическую силу отталкивания (Fe) и решить уравнение относительно зарядов (q1 и q2):
(G * m1 * m2) / r^2 = (k * |q1 * q2|) / r^2.
5. Также мы знаем, что q1 = q2 = q, поэтому можем заменить их в уравнении:
(G * m^2) / r^2 = (k * |q^2|) / r^2.
Здесь можно заметить, что r^2 сокращается с обеих сторон. Тогда уравнение упрощается до:
G * m^2 = k * |q^2|.
6. Теперь давайте решим уравнение относительно q^2:
|q^2| = (G * m^2) / k.
7. Поскольку заряд (q) не может быть отрицательным, можем удалить модуль и получить:
q^2 = (G * m^2) / k.
8. Наконец, возьмем квадратный корень от обеих сторон, чтобы найти значение заряда (q):
q = sqrt((G * m^2) / k).
9. Подставляя значения для G, m и k в данное выражение, получим окончательное значение заряда (q).
Примечание: Значение G указано в задании, а m равно 2 г (0,002 кг). Постоянная k также указана в задании. Подставьте эти значения и вычислите результат.
Предоставить ответ легче, если будут указаны значения для G и k, а я могу рассчитать значение заряда (q) для вас!
1. Первая вещь, которую нужно сделать, - это описать силу тяготения между двумя шариками. Сила тяготения (Fг) между двумя объектами, такими как шарики, вычисляется с использованием закона всемирного тяготения, который гласит:
Fг = (G * m1 * m2) / r^2,
где G - это гравитационная постоянная (приближенно равная 6,67 * 10^-11 Н * м^2 / кг^2), m1 и m2 - массы двух шариков, а r - расстояние между ними.
2. Поскольку сила тяготения уравновешена силой отталкивания, можно сказать, что Fг = Fe, где Fe - это электрическая сила отталкивания между шариками.
3. Величина электрической силы отталкивания (Fe) между двумя заряженными объектами вычисляется по закону Кулона:
Fe = (k * |q1 * q2|) / r^2,
где k - это электрическая постоянная (приближенно равная 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2), q1 и q2 - заряды двух шариков, а r - расстояние между ними.
4. Теперь мы можем приравнять силу тяготения (Fг) и электрическую силу отталкивания (Fe) и решить уравнение относительно зарядов (q1 и q2):
(G * m1 * m2) / r^2 = (k * |q1 * q2|) / r^2.
5. Также мы знаем, что q1 = q2 = q, поэтому можем заменить их в уравнении:
(G * m^2) / r^2 = (k * |q^2|) / r^2.
Здесь можно заметить, что r^2 сокращается с обеих сторон. Тогда уравнение упрощается до:
G * m^2 = k * |q^2|.
6. Теперь давайте решим уравнение относительно q^2:
|q^2| = (G * m^2) / k.
7. Поскольку заряд (q) не может быть отрицательным, можем удалить модуль и получить:
q^2 = (G * m^2) / k.
8. Наконец, возьмем квадратный корень от обеих сторон, чтобы найти значение заряда (q):
q = sqrt((G * m^2) / k).
9. Подставляя значения для G, m и k в данное выражение, получим окончательное значение заряда (q).
Примечание: Значение G указано в задании, а m равно 2 г (0,002 кг). Постоянная k также указана в задании. Подставьте эти значения и вычислите результат.
Предоставить ответ легче, если будут указаны значения для G и k, а я могу рассчитать значение заряда (q) для вас!