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?

Дано:

е = 1,6⋅10^-19 Кл

r = 1 км = 10³ м

m = 0,03 г = 3⋅10^-5 кг

η = 1%

N_A = 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%)q_n, где q_n, - общий заряд всех электронов во 100% п капель: второй капле воды. В молекуле воды (Н₂О) содержится 10 электронов: 8 - кислорода, 2- водорода. Следовательно, q_n =10 ⋅ e ⋅ N , где N = N_Am/M - число молекул.