Một proton cô lập được đặt cố định trên một bề mặt nằm ngang. Một proton khác phải được đặt ở đâu so với proton đầu tiên để lực điện cân bằng trọng lượng của nó?
Vận dụng kiến thức đã học về lực Cu-long giữa hai điện tích: \(\vec F = k\frac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{{{\vec r}^2}}}\)
- Định luật II Newton: \(\sum {\vec F} = m\vec a\)
Trọng lực của một proton có hướng thẳng xuống dưới theo phương thẳng đứng với độ lớn là:
\(P = mg = 9,8.1,{67.10^{ - 27}} = 1,{64.10^{ - 26}}{\rm{ N}}\)
Khi đặt một proton khác lại gần proton ban đầu, các lực tác dụng lên proton ban đầu là \(\vec F;{\rm{ }}\vec P.\)
Theo định luật II Newton: \(\vec F + \vec P = m\vec a\)
Để lực điện cân bằng trọng lượng của proton ban đầu thì \(\vec F + \vec P = 0\)
\( \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{\vec F \uparrow \downarrow \vec P}\\{F = P = 1,{{64.10}^{ - 26}}{\rm{ N}}}\end{array}} \right.\)
Như vậy, proton khác cần đặt phía trên theo phương thẳng đứng so proton đầu tiên và cách proton ban đầu một khoảng r.
\(r = \sqrt {k\frac{{{e^2}}}{F}} = \sqrt {{{9.10}^9}.\frac{{{{\left( {1,{{6.10}^{ - 19}}} \right)}^2}}}{{1,{{64.10}^{ - 26}}}}} = 0,12{\rm{ m}}\)
Danh sách bình luận