schoolФизика
verifiedРешено AI
Решение задачи: сила взаимодействия зарядов по закону Кулона
help_outlineУсловие задачи
Реши задачу: Два одинаковых шарика находятся на расстоянии 40 см друг от друга. Заряд одного из них 9*10-9 Кл, а заряд другого 2*10-9 Кл. Шарики привели в соприкосновение и вновь раздвинули на такое же расстояние. Определите силы их взаимодействия до и после соприкосновения..ь Реши задачу: 1) Определите силу взаимодействия электрона с ядром в атоме водорода, если расстояние между ними равно 0,5*10-8 см.
lightbulbКраткий ответ
Сила взаимодействия зарядов определяется законом Кулона. В данной задаче рассматривается взаимодействие электрона и ядра атома водорода с применением соответствующей формулы и числовых значений.
Подробное решение
Дано:
\(|q_e| = 1,6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}\) (заряд электрона)
\(q_p = 1,6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}\) (заряд ядра водорода — протона)
\(r = 0,5 \cdot 10^{-8} \text{ см} = 0,5 \cdot 10^{-10} \text{ м}\)
\(k = 9 \cdot 10^9 \frac{\text{Н} \cdot \text{м}^2}{\text{Кл}^2}\)
Найти:
\(F\) — ?
Решение:
Сила взаимодействия между электроном и ядром (протоном) определяется законом Кулона:
\[F = k \cdot \frac{|q_e| \cdot q_p}{r^2}\]
Так как заряды электрона и протона равны по модулю, формулу можно записать в виде:
\[F = k \cdot \frac{e^2}{r^2}\]
Подставим числовые значения в формулу:
\[F = 9 \cdot 10^9 \cdot \frac{(1,6 \cdot 10^{-19})^2}{(0,5 \cdot 10^{-10})^2}\]
Произведем вычисления:
\[F = 9 \cdot 10^9 \cdot \frac{2,56 \cdot 10^{-38}}{0,25 \cdot 10^{-20}}\]
\[F = \frac{23,04 \cdot 10^{-29}}{0,25 \cdot 10^{-20}}\]
\[F = 92,16 \cdot 10^{-9} \text{ Н}\]
Для удобства записи переведем в стандартный вид:
\[F = 9,216 \cdot 10^{-8} \text{ Н}\]
Ответ: \(F \approx 9,2 \cdot 10^{-8} \text{ Н}\).