Предположим, что удалось бы разделить 1 см^3 воды на разноименныезаряды, которые затем удалили друг от друга на расстояние 100 км. С какойсилой притягивались бы эти заряды?

Savchenko Solutions

Solutions of Savchenko Problems in Physics
knowledge must be free

    <h3 id="back-link"><a href="/ru#6.1">$\leftarrow$Назад</a></h3>

    <h3> Условие </h3>
    <p>
        $6.1.5.$ Предположим, что удалось бы разделить 1 см$^3$ воды на разноименные

заряды, которые затем удалили друг от друга на расстояние 100 км. С какой
силой притягивались бы эти заряды?

    <h3>Решение</h3>
    <p>
        $q_1,q_2$ - разделённые заряды. По закону сохранения заряда

$$q_1=-q_2$$
В данной задаче многоуважаемый господин Савченко забыл указать, что мы отделяем все протоны от всех электронов, что есть в воде.

Найдём количество электронов (которое равно количеству протонов) в заданном количестве воды:

Химическое количество воды
$$\nu =\frac{m}{M}=\frac{\rho\cdot V}{M},$$
где $M=0.018\text{ кг/моль}$ — молярная масса

Количество электронов, учитывая, что в молекуле воды 10 электронов
$$N=\nu\cdot N_a \cdot 10$$
Тогда заряд каждой части
$$q=Ne=\nu\cdot N_a \cdot 10e=\frac{10N_a \cdot e \cdot \rho\cdot V}{M}=5.36 \cdot 10^4\text{ Кл}$$
Силы притяжения зарядов найдём как
$$\boxed{F=\frac{1}{4\pi\varepsilon_0} \cdot \frac{q^2}{r^2}=2.56 \cdot 10^9~\text{H}}$$

    <h4>Ответ</h4>
    <p>
        $$F = 2.56 \cdot 10^9\~\text{H}$$
    </p>
    <p style="text-align: right; font-style: italic; font-size: 14;">
      Artem Levko<br>
    </p>

<footer class="row container">
  <br>
    <p>
        <small> © <strong>Savchenko Solutions</strong>, 2023-2024 <br></small>
    </p>
    <p>
        <small>Все права принадлежат авторам. <br> Коммерческое использование материалов — с письменного разрешения авторов. <br> alex@savchenkosolutions.com <br></small>
    </p>
</footer>