1. 힘을 이해하십시오
* 중력 : 이 힘은 질량으로 두 개의 물체를 끌어냅니다. 그것은 뉴턴의 보편적 중력 법칙을 사용하여 계산됩니다.
* f_gravity =(g * m1 * m2) / r^2
* 어디:
* g =중력 상수 (6.674 x 10^-11 n m^2/kg^2)
* M1, M2 =물체의 질량
* r =물체 중심 사이의 거리
* 전기 힘 : 이 힘은 충전 된 물체를 끌어들이거나 격퇴합니다. Coulomb의 법칙을 사용하여 계산됩니다.
* f_electric =(k * q1 * q2) / r^2
* 어디:
* k =쿨롱의 상수 (8.98755 x 10^9 n m^2/c^2)
* Q1, Q2 =물체의 전하
* r =물체 중심 사이의 거리
2. 힘을 동일하게 설정하십시오
우리는 전기 힘이 중력과 동등하기를 원합니다.
f_gravity =f_electric
(g * m1 * m2) / r^2 =(k * q1 * Q2) / r^2
3. 전하를 단순화하고 해결합니다
* 거리 'r'은 양쪽에서 취소됩니다.
* 질량은 동일하고 (m1 =m2 =100 kg) 전하가 동일하기 때문에 (q1 =q2 =q).
g * m^2 =k * q^2
Q에 대한 해결 :
q^2 =(g * m^2) / k
q =√ ((g * m^2) / k)
4. 값을 연결하고 계산하십시오
Q =√ ((6.674 x 10^-11 n m^2/kg^2 * (100 kg)^2)/(8.98755 x 10^9 n m^2/c^2)))
Q ≈ 8.61 x 10^-6 c
답 :
각각의 구형 질량은 전기 력이 중력과 동등하기 위해 약 8.61 마이크로 쿨롱 (µC)을 충전해야한다.
중요한 참고 : 이 계산은 구체가 점 전하라고 가정합니다. 실제로 구체의 전하 분포는 전기 힘에 영향을 미칩니다.
