Какова будет сила взаимодействия двух шариков, если они находятся на расстоянии 1 см друг от друга и на каждом из них размещено по миллиону избыточных электронов?

Физика 11 класс Электростатика сила взаимодействия шарики расстояние 1 см избыточные электроны физика 11 класс электростатическое взаимодействие закон Кулона заряд шариков Coulomb's law электрические заряды Новый

Чтобы найти силу взаимодействия между двумя шариками, на каждом из которых находится по миллиону избыточных электронов, мы воспользуемся законом Кулона. Этот закон описывает силу электростатического взаимодействия между двумя зарядами.

Шаг 1: Определение заряда одного электрона.

Заряд одного электрона составляет примерно 1,6 * 10^-19 Кл.

Шаг 2: Определение общего заряда на каждом шарике.

Поскольку на каждом шарике размещено по миллиону электронов, мы можем найти общий заряд каждого шарика, умножив заряд одного электрона на количество электронов:

• Количество электронов на шарике: 1 000 000 = 10⁶
• Общий заряд на шарике: Q = 10⁶ * 1,6 * 10^-19 Кл = 1,6 * 10^-13 Кл.

Шаг 3: Применение закона Кулона.

Согласно закону Кулона, сила взаимодействия F между двумя зарядами Q1 и Q2 на расстоянии r друг от друга рассчитывается по формуле:

F = k * (|Q1 * Q2|) / r²,

где k – это коэффициент пропорциональности (константа Кулона), который равен примерно 8,99 * 10⁹ Н·м²/Кл².

В нашем случае Q1 и Q2 равны, так как на каждом шарике один и тот же заряд:

• Q1 = Q2 = 1,6 * 10^-13 Кл.
• r (расстояние между шариками) = 1 см = 0,01 м.

Шаг 4: Подставляем значения в формулу.

Теперь подставим все известные значения в формулу:

F = 8,99 * 10⁹ * (|1,6 * 10^-13 * 1,6 * 10^-13|) / (0,01)².

Шаг 5: Вычисления.

• |Q1 * Q2| = (1,6 * 10^-13) * (1,6 * 10^-13) = 2,56 * 10^-26 Кл².
• (0,01)² = 0,0001 м².

Теперь подставим эти значения в формулу для силы:

F = 8,99 * 10⁹ * (2,56 * 10^-26) / 0,0001.

Таким образом, F = 8,99 * 10⁹ * 2,56 * 10^-22 = 2,3 * 10^-12 Н.

Ответ: Сила взаимодействия двух шариков составляет приблизительно 2,3 * 10^-12 Н.