Задачи по физике: 1. На алюминиевом шарике находится 10 в десятой степени лишних электронов. Каков заряд шарика? На сколько масса данного шарика отличается от массы такого же, но незаряженного шарика?
2. Заряд небольшого шарика равен 5,6 • 10 в минус 16 степени кулон. Избыток или недостаток электронов наблюдается у заряженного тела? Чему равно количество избыточных электронов?
3. После электризации масса шарика увеличилась на 9,1 • 10 в минус 20 степени килограмм. Сколько избыточных электронов получил шарик? Каким стал его заряд?
4. Два одинаковых металлических шарика заряжены одноименными зарядами 8 • 10 в минус 9 степени кулон и q с индексом 2. На первом шарике хватает электронов на 10 в 10 степени больше, чем на втором. Найдите заряд на втором шарике q с индексом 2.​

1. В данной задаче нам нужно найти заряд шарика, а также узнать, на сколько масса заряженного шарика отличается от массы незаряженного.

Заряд шарика можно найти, зная количество избыточных электронов. Обычно вещество нейтрально, то есть количество протонов в нём равно количеству электронов. Однако в данном случае на шарике есть избыточные электроны, поэтому он будет иметь отрицательный заряд.

Для начала переведем число из научной формы записи в обычную. Число 10 в десятой степени равно 10 000 000 000, т.е. 1 с нулями.

Зная, что заряд каждого электрона равен 1,6 • 10 в минус 19 степени кулон, мы можем вычислить заряд шарика, умножив количество избыточных электронов на значение заряда одного электрона:

Заряд шарика = количество избыточных электронов * заряд одного электрона
Заряд шарика = 10 000 000 000 * 1,6 • 10 в минус 19 степени кулон

Умножая числа в научной форме записи, мы складываем степени 10, а числа без степеней перемножаем:
Заряд шарика = 16 • 10 в минус 9 степени кулон

Теперь нам нужно найти, на сколько масса заряженного шарика отличается от массы незаряженного. Для этого нам необходимо знать массу одного избыточного электрона. В физике масса электрона составляет примерно 9,1 • 10 в минус 31 степени килограмма.

Масса заряженного шарика будет больше массы незаряженного, так как на шарике имеется избыток электронов. Масса каждого избытка электрона равна массе одного электрона, поэтому мы можем использовать значение массы электрона для нахождения разницы масс.

Увеличение массы шарика можно выразить следующим образом:
Увеличение массы = количество избыточных электронов * масса одного электрона
Увеличение массы = 10 000 000 000 * 9,1 • 10 в минус 31 степени килограмма

Умножаем числа в научной форме записи:
Увеличение массы = 91 • 10 в минус 21 степени килограмма

Таким образом, увеличение массы шарика составляет 91 • 10 в минус 21 степени килограмма.

2. В этой задаче нам нужно определить, на каком заряженном теле наблюдается избыток или недостаток электронов, а также найти количество избыточных электронов.

Если заряд шарика положительный, то на нем будет наблюдаться недостаток электронов, так как положительный заряд связан с отсутствием электронов или избытком протонов. Если заряд отрицательный, то на шарике будет наблюдаться избыток электронов.

В задаче сказано, что заряд шарика равен 5,6 • 10 в минус 16 степени кулон. Так как заряд отрицательный, то на шарике наблюдается избыток электронов.

Чтобы найти количество избыточных электронов, нам нужно знать заряд одного электрона:

Количество избыточных электронов = заряд шарика / заряд одного электрона
Количество избыточных электронов = 5,6 • 10 в минус 16 степени кулон / 1,6 • 10 в минус 19 степени кулон

Делим числа в научной форме записи, вычитая степени 10 и перемножая числа без степеней:
Количество избыточных электронов = 5,6 / 1,6 • 10 в минус 3 степени
Количество избыточных электронов = 3,5 • 10 в минус 3 степени

Таким образом, количество избыточных электронов составляет 3,5 • 10 в минус 3 степени.

3. В этой задаче нам нужно найти количество избыточных электронов и заряд шарика после его электризации. А также найти увеличение массы шарика.

Для начала нам нужно выразить увеличение массы шарика, которое равно 9,1 • 10 в минус 20 степени килограмма. Зная массу одного избытка электрона (приближенно 9,1 • 10 в минус 31 степени килограмма), мы можем использовать формулу:

Увеличение массы = количество избыточных электронов * масса одного электрона
9,1 • 10 в минус 20 степени килограмма = количество избыточных электронов * 9,1 • 10 в минус 31 степени килограмма

Теперь мы можем найти количество избыточных электронов:
Количество избыточных электронов = увеличение массы / масса одного электрона
Количество избыточных электронов = 9,1 • 10 в минус 20 степени килограмма / 9,1 • 10 в минус 31 степени килограмма

Делим числа в научной форме записи, вычитая степени 10 и перемножая числа без степеней:
Количество избыточных электронов = 10 в 11 степени

Таким образом, количество избыточных электронов составляет 10 в 11 степени.

Найдем заряд шарика после его электризации, зная количество избыточных электронов и заряд одного электрона:

Заряд шарика = количество избыточных электронов * заряд одного электрона
Заряд шарика = 10 в 11 степени * 1,6 • 10 в минус 19 степени кулон

Для умножения чисел, имеющих степени 10, мы складываем степени 10 и перемножаем числа без степеней:
Заряд шарика = 16 • 10 в минус 8 степени кулон

Таким образом, заряд шарика после его электризации составляет 16 • 10 в минус 8 степени кулон.

4. В этой задаче нам нужно найти заряд на втором шарике q с индексом 2, зная заряд на первом шарике и разницу в количестве электронов.

Пусть количество электронов на втором шарике равно х, тогда количество электронов на первом шарике будет равно 'х + 10 в 10 степени'.

Также нам известно, что заряд на первом шарике равен 8 • 10 в минус 9 степени кулон.

Зная заряд одного электрона (1,6 • 10 в минус 19 степени кулон), мы можем выразить заряд на первом и втором шариках следующим образом:

Заряд на первом шарике = (х + 10 в 10 степени) * 1,6 • 10 в минус 19 степени кулон
Заряд на первом шарике = 8 • 10 в минус 9 степени кулон

Мы также знаем, что заряд на первом шарике больше заряда на втором, поэтому мы можем записать следующее уравнение:

(х + 10 в 10 степени) * 1,6 • 10 в минус 19 степени кулон > q с индексом 2 * 1,6 • 10 в минус 19 степени кулон

Делим обе части уравнения на 1,6 • 10 в минус 19 степени кулон:
х + 10 в 10 степени > q с индексом 2

Теперь мы можем выразить заряд на втором шарике, зная разницу в количестве электронов:

q с индексом 2 = х + 10 в 10 степени

Таким образом, заряд на втором шарике q с индексом 2 равен х + 10 в 10 степени.