У одній кульці відсутні 1000 електронів, а в іншій є надлишок з 2000. Визначте заряд кожної кульки. Кульки були з"єднані провідником. Визначте заряди кульок після з"єднання та кількість надлишкових електронів на кожній кульці.
Печка_8898
Для решения данной задачи нам необходимо использовать закон сохранения заряда. По данному закону, в закрытой системе сумма зарядов всех тел остается неизменной.
Итак, у нас есть две кульки, одна из которых имеет недостаток электронов, а другая - надлишок. Пусть \(Q_1\) будет зарядом первой кульки (с недостатком электронов), а \(Q_2\) - зарядом второй кульки (с надлишком электронов).
Мы знаем, что в одной кульке отсутствует 1000 электронов. Каждый электрон несет отрицательный заряд \(e\) (элементарный заряд), поэтому недостаток электронов в первой кульке составляет \(1000e\).
Во второй кульке имеется надлишок в 2000 электронов, что означает, что заряд второй кульки составляет \(+2000e\) (электрический заряд электрона считаем отрицательным).
После соединения кульки становятся проводниками и заряд равномерно распределяется между ними. Так как система всегда стремится к минимуму энергии, заряды кульок будут равными и противоположными по знаку.
Таким образом, заряд каждой кульки будет равен половине суммы зарядов до соединения (так как они равны и противоположны). Получаем:
\[Q_1 = \frac{Q_{нач} + Q_{нач}}{2}\]
где \(Q_{нач} = -1000e\) - заряд первой кульки до соединения.
Аналогично для второй кульки:
\[Q_2 = \frac{Q_{нач} + Q_{нач}}{2}\]
где \(Q_{нач} = +2000e\) - заряд второй кульки до соединения.
Выполняем вычисления:
\[Q_1 = \frac{-1000e + (-1000e)}{2} = -1000e\]
\[Q_2 = \frac{+2000e + (+2000e)}{2} = +2000e\]
Таким образом, заряд первой кульки после соединения будет равен \(-1000e\), а заряд второй кульки - \(+2000e\).
Количество надлишковых электронов на каждой кульке равно модулю заряда кульки, деленному на элементарный заряд:
Для первой кульки: \(|Q_1|/e = |-1000e|/e = 1000\)
Для второй кульки: \(|Q_2|/e = |+2000e|/e = 2000\)
Таким образом, количество надлишковых электронов на первой кульке составляет 1000, а на второй - 2000.
Итак, у нас есть две кульки, одна из которых имеет недостаток электронов, а другая - надлишок. Пусть \(Q_1\) будет зарядом первой кульки (с недостатком электронов), а \(Q_2\) - зарядом второй кульки (с надлишком электронов).
Мы знаем, что в одной кульке отсутствует 1000 электронов. Каждый электрон несет отрицательный заряд \(e\) (элементарный заряд), поэтому недостаток электронов в первой кульке составляет \(1000e\).
Во второй кульке имеется надлишок в 2000 электронов, что означает, что заряд второй кульки составляет \(+2000e\) (электрический заряд электрона считаем отрицательным).
После соединения кульки становятся проводниками и заряд равномерно распределяется между ними. Так как система всегда стремится к минимуму энергии, заряды кульок будут равными и противоположными по знаку.
Таким образом, заряд каждой кульки будет равен половине суммы зарядов до соединения (так как они равны и противоположны). Получаем:
\[Q_1 = \frac{Q_{нач} + Q_{нач}}{2}\]
где \(Q_{нач} = -1000e\) - заряд первой кульки до соединения.
Аналогично для второй кульки:
\[Q_2 = \frac{Q_{нач} + Q_{нач}}{2}\]
где \(Q_{нач} = +2000e\) - заряд второй кульки до соединения.
Выполняем вычисления:
\[Q_1 = \frac{-1000e + (-1000e)}{2} = -1000e\]
\[Q_2 = \frac{+2000e + (+2000e)}{2} = +2000e\]
Таким образом, заряд первой кульки после соединения будет равен \(-1000e\), а заряд второй кульки - \(+2000e\).
Количество надлишковых электронов на каждой кульке равно модулю заряда кульки, деленному на элементарный заряд:
Для первой кульки: \(|Q_1|/e = |-1000e|/e = 1000\)
Для второй кульки: \(|Q_2|/e = |+2000e|/e = 2000\)
Таким образом, количество надлишковых электронов на первой кульке составляет 1000, а на второй - 2000.
Знаешь ответ?