С какой силой взаимодействовали бы две капли воды на расстоянии 1 км, если бы удалось передать одной из капель 1% всех электронов, содержащихся в другой капле массой 0,03 г?

Глава VII Электростатика

Дано:

Е = 1,6⋅10-19 Кл

R = 1 км = 103 м

M = 0,03 г = 3⋅10-5 кг

Η = 1%

NA = 6⋅1023 моль-1

М = 1,8⋅10-2 кг/моль

K=1/4πε0= 9 ⋅ 109Н ⋅ м2/Кл 2

Найти:

Fк — ?

Решение:

При переносе с одной электронейтральной капли на другую заряда определенного электронейтральность знака каждой из капель нарушается. В этом случае заряды капель будут одинаковы по модулю и противоположны по знаку, и они будут взаимно притягиваться. Согласно закону Кулона, при этом сила притяжения капель воды будет равна:

Найдем модуль зарядов q=(η/100%)qn, где qn, — общий заряд всех электронов во 100% п капель: второй капле воды. В молекуле воды (Н2О) содержится 10 электронов: 8 — кислорода, 2- водорода. Следовательно, qn =10 ⋅ e ⋅ N, где N = NAm/M — число молекул.