Rozwiązane

2. Mały balonik pocierany szmatką zyskał ładunek -5nC. Oblicz wartość siły jego oddziaływania na szklaną kulę o ładunku 4nC, umieszczoną 40 cm od balonika. Określ kierunek i zwrot tej siły.


3. Typowy ładunek naelektryzowanego ciała wynosi do kilkunastu nanokulombów. Oblicz ile elektronów składa się łącznie na ładunek -1 nC.



Odpowiedź :

zad. 2.

Siłę wzajemnego  oddziaływania między ładunkami definiuje prawo Coulomba.

Wartość tej siły obliczamy z wzoru:

[tex]F=\frac{kq_1q_2}{r_2}[/tex]

gdzie:

[tex]1nC=10^-^9C[/tex]

[tex]q_1=-5nC=-5*10^-^9C[/tex] ładunek zgromadzony na baloniku

[tex]q_2=4nC=4*10^9C[/tex] ładunek zgromadzony na szklanej kuli

[tex]r=40cm=0,4m[/tex]  odległość miedzy naelektryzowanymi ciałami

[tex]k=9*10^9\frac{N*m^2}{C^2}[/tex] współczynnik proporcjonalności

[tex]F=[/tex] wartość siły wzajemnego oddziaływania między ładunkami

Obliczamy wartość siły :

[tex]F=\frac{9*10^9\fra\frac{N*m^2}{C^2}*(-5*10^-^9C)*4*10^-^9C }{(0,4m)^2}[/tex]

[tex]F=\frac{180*10^-^9N*m^2}{16*10^-^2m^2}[/tex]

[tex]F=11,25*10^-^7N[/tex]

Ładunki maję różne znaki czyli się przyciągają.
Oddziaływanie jest wzajemne.

zad.3.

Elektron jest jednym z ładunków elementarnych .
Wartość ładunku elementarnego wynosi:

[tex]1e\approx1,6*10^-^1^9C[/tex]

Oblicz ile elektronów składa się łącznie na ładunek -1 nC.

[tex]1nC=10^-^9C[/tex]

[tex]q=-1nC=-10^-^9C[/tex]

Szukamy : n  liczbę elektronów składających się na ten ładunek:

Układamy proporcję:

[tex]1e=1,6*10^-^1^9C[/tex]

[tex]n_e=-10^-^9C[/tex]

[tex]n_e=\frac{1e*(-10^-^9C)}{1,6*10^-^1^9C}[/tex]

[tex]n_e=0,625*10^1^0e[/tex]

[tex]n_e=6,25*10^9e[/tex]