Номер 356, страница 57 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Электрические явления. Электризация тел. Два рода электрических зарядов. Закон сохранения электрического заряда - номер 356, страница 57.

Условие.

356. В процессе трения о шерсть эбонитовая палочка приобрела отрицательный заряд, равный $28.8 \cdot 10^{-3}$ Кл. Сколько электронов было передано палочке? На сколько увеличилась её масса?

Решение.

Дано:

Заряд эбонитовой палочки $q = -28,8 \cdot 10^{-3}$ Кл

Заряд электрона (элементарный заряд) $e \approx -1,6 \cdot 10^{-19}$ Кл

Масса электрона $m_e \approx 9,1 \cdot 10^{-31}$ кг

Найти:

Количество переданных электронов $\text{N}$

Увеличение массы палочки $\Delta m$

Решение:

Сколько электронов было передано палочке?

Отрицательный заряд палочка приобретает из-за перехода на нее электронов с шерсти. Общий заряд $\text{q}$, приобретенный палочкой, равен произведению числа перешедших на нее электронов $\text{N}$ на заряд одного электрона $\text{e}$.

$q = N \cdot e$

Из этой формулы выразим количество электронов $\text{N}$:

$N = \frac{q}{e}$

Подставим числовые значения в формулу:

$N = \frac{-28,8 \cdot 10^{-3} \text{ Кл}}{-1,6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}} = \frac{28,8}{1,6} \cdot 10^{-3 - (-19)} = 18 \cdot 10^{16}$

Ответ: палочке было передано $18 \cdot 10^{16}$ электронов.

На сколько увеличилась её масса?

Масса палочки увеличилась на суммарную массу всех электронов, которые на нее перешли. Чтобы найти это увеличение массы $\Delta m$, нужно умножить количество переданных электронов $\text{N}$ на массу одного электрона $m_e$.

$\Delta m = N \cdot m_e$

Подставим известные значения:

$\Delta m = (18 \cdot 10^{16}) \cdot (9,1 \cdot 10^{-31} \text{ кг}) = (18 \cdot 9,1) \cdot 10^{16-31} \text{ кг} = 163,8 \cdot 10^{-15} \text{ кг}$

Запишем результат в стандартном виде:

$\Delta m = 1,638 \cdot 10^{2} \cdot 10^{-15} \text{ кг} = 1,638 \cdot 10^{-13} \text{ кг}$

Ответ: масса палочки увеличилась на $1,638 \cdot 10^{-13}$ кг.