Два одинаковых металлических шарика расположены на расстоянии 6 см друг от друга. Если с одного шарика на другой перенесли 2*10^10 электронов, то какая будет кулоновская сила взаимодействия между этими шариками?

Физика 8 класс Электростатика металлические шарики кулоновская сила расстояние 6 см электроны взаимодействие шариков Новый

Чтобы найти кулоновскую силу взаимодействия между двумя металлическими шариками, нам нужно использовать закон Кулона. Формула для расчета кулоновской силы выглядит следующим образом:

F = k * |q1 * q2| / r²

где:

• F - кулоновская сила;
• k - коэффициент пропорциональности (приблизительно равен 8.99 * 10^9 Н·м²/Кл²);
• q1 и q2 - заряды шариков;
• r - расстояние между шариками.

Теперь давайте определим заряд каждого шарика. Мы знаем, что на один шарик было перенесено 2 * 10^10 электронов. Заряд одного электрона составляет примерно 1.6 * 10^-19 Кл. Поэтому заряд, перенесенный на шарик, можно вычислить следующим образом:

q = n * e

где:

• n - количество электронов;
• e - заряд одного электрона (1.6 * 10^-19 Кл).

Подставим значения:

q = 2 * 10^10 * 1.6 * 10^-19

Теперь произведем вычисления:

1. 2 * 1.6 = 3.2;
2. 10^10 * 10^-19 = 10^-9;
3. Таким образом, q = 3.2 * 10^-9 Кл.

Теперь у нас есть заряд одного шарика (q1 = 3.2 * 10^-9 Кл) и заряд другого шарика (q2 = -3.2 * 10^-9 Кл), так как один шарик получает отрицательный заряд, а другой остается нейтральным. Расстояние между шариками r = 6 см = 0.06 м.

Теперь подставим все значения в формулу Кулона:

F = k * |q1 * q2| / r²

F = 8.99 * 10^9 * |(3.2 * 10^-9) * (-3.2 * 10^-9)| / (0.06)²

Теперь вычислим:

1. Сначала найдем произведение зарядов: |(3.2 * 10^-9) * (-3.2 * 10^-9)| = 10.24 * 10^-18;
2. Теперь найдем квадрат расстояния: (0.06)² = 0.0036;
3. Подставляем в формулу: F = 8.99 * 10^9 * (10.24 * 10^-18) / 0.0036;

Выполним окончательные вычисления:

1. 8.99 * 10^9 * 10.24 * 10^-18 = 9.2 * 10^-8 Н;
2. Теперь делим на 0.0036: F ≈ 2.56 * 10^-5 Н.

Таким образом, кулоновская сила взаимодействия между двумя шариками составляет примерно 2.56 * 10^-5 Н.