Оцените модуль силы гравитационного взаимодействия двух свинцовых шаров в опыте кавендиша по измерению гравитационной постоянной. считайте, что шары однородные, масса каждого из шаров равна 1 кг, а расстояние между их центрами равно 20 см.

F =G*m₁*m₂/R² = 6,67*10⁻¹¹*1*1/0,2² ≈ 1,7*10⁻⁹ Н = 1,7 нм

Сила кулоновского взаимодействия определяется формулой: F=k*q1*q2/e*r^2. Так как в первом случае заряды шарика одинаковы, наша сила равна: F1=k*q^2/e*r^2. Во втором случае 20 процентов (1/5) электронов одного шарика мы перенесли на другой, значит сила будет: F2=k*0.8q*1.2q/e*r^2=k*0.96*q^2/e*r^2. Делим второе выражение на первое (решаем нашу систему уравнений): все сокращается и остается соотношение F2:F1=0.96:1. Или, другими словами, сила кулоновского взаимодействия во втором случае на четыре процента меньше, чем в первом.

1) E ф=A вых +E кин где E-энергия фотона A -работа выхода  E-кинетическая энергия

 

Е ф= h*v где h-постоянная Планка (6.63*10^-34)   v - частота света

h*v= Aвых + Eкин

Авых для меди = 4.36 эВ= 6.9*10^-19 Дж =>

Eф= 6.63*10^-34 * 6 • 10^16 = 39.8*10^-18 Дж=398*10^-19

Екин=Еф-Авых= (398-6.9)*10^-19 Дж =391*10^-19 Дж

 

2) формула та же. только Еф=h*c / L где с-скорость света в ваакуме(3*10^8м/с) L-длина волны света

Екин=mV^2 /2  где m - масса покоющегося электрона(9.1 *10^-31 кг)

0,28*10^6м\c = 28*10^4 м\с

 

h*c / L=Aвых + mV^2 /2 => Aвых=h*c / L -  mV^2 /2

 

h*c / L = 6.63*10^-34 * 3*10^8 / 590*10^-9 = 3.4*10^-19 Дж

mV^2 /2= 9.1 *10^-31 * 784*10^8 / 2=3567*10^-23 Дж=0.35*10^-19 Дж 

 

Авых = (3.4 - 0.35)*10^-19 = 3.05*10^-19 Дж