Изначально сила натяжения нити равна силе тяжести, действующая на первый шарик N = mg. При поднесении точно под первый шарик заряда в -5мкКл шарики начинают взаимодействовать. Так как заряды разноименные, то сила, действующая со стороны второго шарика на первый направлена вниз. И теперь сила натяжения становится больше на силу кулоновского взаимодействия, т.е. на F = k|q1||q2|/L^2, где k=const
Итого сила натяжения Т = N + F = mg + k|q1||q2|/L^2
Три часа = 3*60 (минут) = 3*360 секунд=1080 секунд - это был перевод в СИ. Скорость утечки: 1,1*10^8 м³/с⇒ за три часа утечет 1,1*10^8*1080=11,88*10^10 кубометров. Дальше уравнение p=nkT T=20+273 (в Кельвины) =293 К p=101 325 Па (760 мм рт. ст., нормальная атмосфера) (но можешь взять просто 100 кПа) концентрация n=N/V, где N - искомое число молекул, V - найденный выше объем k- постоянная Больцмана 1,38*10^(-23) Дж/К p=N/V*kT⇒N=pV/kT У меня ответ вышел примерно 3*10^36 молекул, но в расчетах могла ошибиться. Формулы точно правильные
Изначально сила натяжения нити равна силе тяжести, действующая на первый шарик N = mg. При поднесении точно под первый шарик заряда в -5мкКл шарики начинают взаимодействовать. Так как заряды разноименные, то сила, действующая со стороны второго шарика на первый направлена вниз. И теперь сила натяжения становится больше на силу кулоновского взаимодействия, т.е. на F = k|q1||q2|/L^2, где k=const
Итого сила натяжения Т = N + F = mg + k|q1||q2|/L^2
Подставим числа, переведя все данные в систему СИ
Т = 0,036*10 + 9*10^9 *5*6*10^-12/0,25 = 0,36 + 270*10^-3/0,25 = 0,36+1,08
T = 1,44 Н
Скорость утечки: 1,1*10^8 м³/с⇒ за три часа утечет 1,1*10^8*1080=11,88*10^10 кубометров.
Дальше уравнение p=nkT
T=20+273 (в Кельвины) =293 К
p=101 325 Па (760 мм рт. ст., нормальная атмосфера) (но можешь взять просто 100 кПа)
концентрация n=N/V, где N - искомое число молекул, V - найденный выше объем
k- постоянная Больцмана 1,38*10^(-23) Дж/К
p=N/V*kT⇒N=pV/kT
У меня ответ вышел примерно 3*10^36 молекул, но в расчетах могла ошибиться. Формулы точно правильные