Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe ver zijn twee elektronen uit elkaar als ze een afstotingskracht van 5,0 N op elkaar uitoefenen?

De elektrische kracht tussen twee puntladingen wordt gegeven door de wet van Coulomb:

$$F =\frac{kq_1 q_2}{r^2},$$

waarbij $$F$$ de kracht is tussen de ladingen in Newton, $$q_1$$ en $$q_2$$ de grootte van de ladingen in coulombs zijn, $$k$$ de constante van Coulomb is (ongeveer 8,99 × 10 9 Nm 2 /C 2 ), en $$r$$ is de afstand tussen de ladingen in meters. In dit probleem hebben we twee elektronen, die een lading hebben van ongeveer -1,60 × 10 -19 C. Er wordt ons gegeven dat de kracht tussen hen 5,0 N is. We willen de afstand tussen hen vinden.

Als we de wet van Coulomb herschikken, krijgen we:

$$r =\sqrt{\frac{kq_1 q_2}{F}}.$$

Inpluggen van de waarden die we kennen:

$$r =\sqrt{\frac{(8,99 \times 10^9 \text{ N m}^2/\text{C}^2)(-1,60 \times 10^{-19} \text{ C} )^2}{5.0 \text{ N}}},$$

wat geeft:

$$r \circa 1,13 \times 10^{-10} \text{ m}.$$

Daarom zijn de twee elektronen ongeveer 1,13 × 10 -10 meter uit elkaar.