Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 4794
2017-11-06 
Вообразим, что все положительные и все отрицательные заряды, содержащиеся в капле воды диаметром 1 мм, удалось разделить и разнести на расстояние 1 м. С какой силой они притягивались бы друг к другу?
Решение:
Масса воды, заключенная в капле,
$m = \rho \frac{4}{3} \pi R^{3} = \rho \frac{ \pi D^{3}}{6}$,
$\rho$ — плотность воды. Количество молекул, заключенных в капле,
$N_{M} = \frac{m}{ \mu} N_{A}$,
где $\mu$ — молекулярный вес, $N_{A}$ — число Авогадро. Обозначим буквой $n$ число протонов и, соответственно, электронов в одной молекуле. Общее число протонов $N_{p}$ и электронов $N_{e}$
$N_{p} = N_{E} = tN_{M} = n \frac{m}{ \mu} N_{A}$.
Силу взаимодействия определим по закону Кулона:
$F = \frac{1}{4 \pi \epsilon_{0}} \frac{q^{2}}{r^{2}} = \frac{1}{4 \pi \epsilon_{0}} \frac{N_{p}^{2}e^{2}}{r^{2}}$,
$e$ — элементарный заряд. Окончательный ответ:
$F = \frac{1}{4 \pi \epsilon_{0}} \left ( \frac{m}{ \mu} nN_{A} \right )^{2} \frac{e^{2}}{r^{2}} \approx 7,1 \cdot 10^{12} Н$.
Вообразим, что все положительные и все отрицательные заряды, содержащиеся в капле воды диаметром 1 мм, удалось разделить и разнести на расстояние 1 м. С какой силой они притягивались бы друг к другу?
Решение:
Масса воды, заключенная в капле,
$m = \rho \frac{4}{3} \pi R^{3} = \rho \frac{ \pi D^{3}}{6}$,
$\rho$ — плотность воды. Количество молекул, заключенных в капле,
$N_{M} = \frac{m}{ \mu} N_{A}$,
где $\mu$ — молекулярный вес, $N_{A}$ — число Авогадро. Обозначим буквой $n$ число протонов и, соответственно, электронов в одной молекуле. Общее число протонов $N_{p}$ и электронов $N_{e}$
$N_{p} = N_{E} = tN_{M} = n \frac{m}{ \mu} N_{A}$.
Силу взаимодействия определим по закону Кулона:
$F = \frac{1}{4 \pi \epsilon_{0}} \frac{q^{2}}{r^{2}} = \frac{1}{4 \pi \epsilon_{0}} \frac{N_{p}^{2}e^{2}}{r^{2}}$,
$e$ — элементарный заряд. Окончательный ответ:
$F = \frac{1}{4 \pi \epsilon_{0}} \left ( \frac{m}{ \mu} nN_{A} \right )^{2} \frac{e^{2}}{r^{2}} \approx 7,1 \cdot 10^{12} Н$.
