Каково сравнение между электростатической и гравитационной силой взаимодействия двух водяных шаров массой 6 кг каждый

Каково сравнение между электростатической и гравитационной силой взаимодействия двух водяных шаров массой 6 кг каждый, расположенных на определенном расстоянии друг от друга, при условии, что каждый шар содержит 1% ионизованных молекул?
Лунный_Ренегат

Лунный_Ренегат

Для решения этой задачи сравним силу электростатического взаимодействия и силу гравитационного взаимодействия между двумя водяными шарами.

1. Вычислим электростатическую силу взаимодействия между двумя шарами. Электростатическая сила Fэ между двумя заряженными телами определяется законом Кулона:
Fэ=k|q1q2|r2,
где k - постоянная Кулона (k=9109Нм2/Кл2), q1 и q2 - заряды тел (в данном случае, каждый шар содержит ионизованные молекулы, но масса шаров не участвует в этом расчете), r - расстояние между телами.
Так как каждый шар содержит 1% ионизованных молекул, можно принять, что каждый шар имеет одинаковый заряд q.
Предположим, что масса каждого шара не влияет на величину заряда, поэтому мы можем использовать формулу с постоянной зарядом q для обоих шаров.
Таким образом, электростатическая сила между шарами равна:
Fэ=k|qq|r2=kq2r2,

2. Вычислим гравитационную силу взаимодействия между двумя шарами. Гравитационная сила Fгр между двумя телами определяется законом всемирного тяготения:
Fгр=Gm1m2r2,
где G - гравитационная постоянная (G=6.671011Нм2/кг2), m1 и m2 - массы тел, r - расстояние между телами.
В нашем случае масса каждого шара равняется 6 кг, поэтому гравитационная сила между шарами будет:
Fгр=Gmmr2=Gm2r2,

3. Для сравнения этих двух сил нам нужно выразить отношение FэFгр:
FэFгр=kq2r2Gm2r2.

4. Подставим значения постоянных k и G и упростим выражение:
FэFгр=kq2Gm2.

5. Подставим числовые значения постоянных и других известных данных:
FэFгр=(9109Нм2/Кл2)(q102Кл)2(6.671011Нм2/кг2)(6кг)2.

6. Подсчитаем это числовое значение, чтобы получить конечный ответ.
FэFгр=(9109)(q102)2(6.671011)(6)2.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello