Решим задачу шаг за шагом.
Шаг 1: Определение начальных зарядов
У нас есть два шарика:
- Первый шарик имеет заряд ( Q_1 = +8e )
- Второй шарик имеет заряд ( Q_2 = -2e )
Здесь ( e ) — это элементарный заряд, равный ( 1,6 \times 10^{-19} ) Кл. Поэтому:
- ( Q_1 = +8 \times 1,6 \times 10^{-19} = +1,28 \times 10^{-18} ) Кл
- ( Q_2 = -2 \times 1,6 \times 10^{-19} = -3,2 \times 10^{-19} ) Кл
Шаг 2: Подсчет общего заряда при контакте
Когда два шарика contact (прикасаются друг к другу), их заряды суммируются. Общий заряд при их контакте:
[
Q_{total} = Q_1 + Q_2 = 1,28 \times 10^{-18} + (-3,2 \times 10^{-19}) = 1,28 \times 10^{-18} - 3,2 \times 10^{-19}
]
[
Q_{total} = 1,28 \times 10^{-18} - 0,32 \times 10^{-18} = 0,96 \times 10^{-18} \text{ Кл}
]
Шаг 3: Равномерное распределение заряда
Когда шарики разнимаются, заряд будет равномерно распределен:
- Каждый шарик будет иметь заряд:
[
Q' = \frac{Q_{total}}{2} = \frac{0,96 \times 10^{-18}}{2} = 0,48 \times 10^{-18} \text{ Кл}
]
Шаг 4: Определение силы электрического взаимодействия
Теперь, когда шарики разнесены на расстояние ( r = 1 ) м, можем использовать закон Кулона для подсчета силы:
[
F = k \cdot \frac{|Q_1' \cdot Q_2'|}{r^2}
]
где:
- ( k = 9 \times 10^9 , \text{Н} \cdot\text{м}^2/\text{Кл}^2 )
- ( Q_1' = Q_2' = 0,48 \times 10^{-18} , \text{Кл} )
- ( r = 1 , \text{м} )
Подставляем в формулу:
[
F = 9 \times 10^9 \cdot \frac{|0,48 \times 10^{-18} \cdot 0,48 \times 10^{-18}|}{1^2}
]
[
F = 9 \times 10^9 \cdot \frac{0,2304 \times 10^{-36}}{1}
]
[
F = 9 \times 0,2304 \times 10^{-27} = 2,0736 \times 10^{-27} \text{ Н}
]
Шаг 5: Округление и вывод результата
Результат нужно округлить до целых.
[
F \approx 2 \times 10^{-27} \text{ Н}
]
Ответ
Вводим только число, которое нужно умножить на ( 10^{-27} ):
2
