Заряд электрона e = 1,6×10−19 кл, а его масса me = 9,11×10−31 кг. во сколько раз сила кулоновского отталкивания двух электронов больше силы их гравитационного притяжения? ответ [≅ 4×1042]

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Сила кулоновского отталкивания двух электронов больше силы их гравитационного притяжения в 4,17 \times 10^{42} раз. ️ Шаг 1: Определение формул взаимодействий Для нахождения отношения сил запишем закон Кулона для электрического взаимодействия двух электронов и закон всемирного тяготения для их гравитационного взаимодействия. Расстояние между частицами обозначим за rr. Сила Кулона: Fc=ke2r2cap F sub c equals k the fraction with numerator e squared and denominator r squared end-fraction Сила гравитации: Fg=Gme2r2cap F sub g equals cap G the fraction with numerator m sub e squared and denominator r squared end-fraction Здесь k9×109k is approximately equal to 9 cross 10 to the nineth power Н·м²/Кл² — электрическая постоянная, G6,67×10-11cap G is approximately equal to 6 comma 67 cross 10 to the negative 11 power Н·м²/кг² — гравитационная постоянная. ️ Шаг 2: Расчет отношения сил Чтобы найти, во сколько раз одна сила больше другой, разделим выражение для кулоновской силы на выражение для гравитационной силы. Заметим, что квадрат расстояния r2r squared сокращается: n=FcFg=ke2Gme2n equals the fraction with numerator cap F sub c and denominator cap F sub g end-fraction equals the fraction with numerator k e squared and denominator cap G m sub e squared end-fraction Подставим численные значения: n=9×109(1,6×10-19)26,67×10-11(9,11×10-31)2n equals the fraction with numerator 9 cross 10 to the nineth power center dot open paren 1 comma 6 cross 10 to the negative 19 power close paren squared and denominator 6 comma 67 cross 10 to the negative 11 power center dot open paren 9 comma 11 cross 10 to the negative 31 power close paren squared end-fraction Произведем вычисления: n=9×1092,56×10-386,67×10-1182,99×10-622,3×10-285,53×10-714,17×1042n equals the fraction with numerator 9 cross 10 to the nineth power center dot 2 comma 56 cross 10 to the negative 38 power and denominator 6 comma 67 cross 10 to the negative 11 power center dot 82 comma 99 cross 10 to the negative 62 power end-fraction is approximately equal to the fraction with numerator 2 comma 3 cross 10 to the negative 28 power and denominator 5 comma 53 cross 10 to the negative 71 power end-fraction is approximately equal to 4 comma 17 cross 10 to the 42nd power Ответ: Сила кулоновского отталкивания превосходит силу гравитационного притяжения примерно в 4,17 \times 10^{42} раз. Нужно ли вам рассчитать напряженность электрического поля или потенциал в данной системе зарядов?

Форма ответа

Ваш аватар