Номер 1, страница 116 - гдз по физике 10 класс учебник Громыко, Зенькович

1. Можно ли при электризации стеклянной палочки о шёлк сообщить ей заряд $q = 4,8 \cdot 10^{-21} \text{ Кл}$?

Дано:

Предполагаемый заряд стеклянной палочки, $q = 4,8 \cdot 10^{-21}$ Кл.
Элементарный электрический заряд (справочная величина), $e \approx 1,6 \cdot 10^{-19}$ Кл.

Найти:

Определить, возможно ли сообщить палочке такой заряд.

Решение:

Согласно принципу дискретности (квантования) электрического заряда, заряд любого тела должен быть кратен элементарному электрическому заряду $e$. Электризация происходит за счет передачи или приема целого числа электронов, каждый из которых несет заряд, равный по модулю $e$.

Общий заряд тела $q$ можно выразить формулой:
$q = N \cdot e$
где $N$ — целое число (количество избыточных или недостающих электронов).

Чтобы проверить, можно ли сообщить палочке заданный заряд, нужно найти число $N$ и определить, является ли оно целым.

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

Выполним расчет:
$N = \frac{4,8 \cdot 10^{-21} \text{ Кл}}{1,6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}} = \frac{4,8}{1,6} \cdot 10^{-21 - (-19)} = 3 \cdot 10^{-2} = 0,03$

Полученное значение $N = 0,03$ не является целым числом. Это означает, что для создания такого заряда потребовалось бы переместить 0,03 электрона, что невозможно, так как электрон является неделимой частицей в данном контексте.

Ответ: нет, нельзя, так как заряд $q = 4,8 \cdot 10^{-21}$ Кл не кратен элементарному заряду $e$.