дано:
- объем заряда V = 60 мкл = 60 * 10^(-6) л (переведем в литры)
- расстояние r = 25 см = 0.25 м (переведем в метры)
- сила взаимодействия F = 2.4 кН = 2400 Н (переведем в ньютоны)
найти:
1. Величину электрохимического заряда q.
решение:
1. Сила взаимодействия между двумя электрическими зарядами определяется законом Кулона:
F = k * (|q1 * q2|) / r²,
где k ≈ 8.99 * 10^9 Н·м²/Кл² - коэффициент пропорциональности в системе СИ,
q1 и q2 - величины зарядов, r - расстояние между ними.
2. Предположим, что q1 - это ищущий заряд, а q2 - заряд жидкости. Заряд жидкости можно найти через объем и концентрацию:
q2 = V * ρ, где ρ - плотность электрического заряда.
Для упрощения будем считать, что плотность равна 1 Кл/л (для воды).
3. Подставим известные величины в формулу закона Кулона:
2400 = (8.99 * 10^9) * (q * (60 * 10^(-6))) / (0.25)².
4. Упростим уравнение:
2400 = (8.99 * 10^9) * (q * 60 * 10^(-6)) / 0.0625.
5. Умножим обе стороны на 0.0625:
2400 * 0.0625 = 8.99 * 10^9 * q * 60 * 10^(-6).
6. Вычислим левую часть:
150 = 8.99 * 10^9 * q * 60 * 10^(-6).
7. Перепишем уравнение для нахождения q:
q = 150 / (8.99 * 10^9 * 60 * 10^(-6)).
8. Выполним расчеты:
q ≈ 150 / (8.99 * 10^9 * 60 * 10^(-6))
q ≈ 150 / (539400)
q ≈ 0.000277 Кл.
ответ:
1. Величина электрохимического заряда составляет примерно 0.000277 Кл.