1。力を理解する
* 重力: この力は、質量のある2つのオブジェクトを引き付けます。ニュートンの普遍的重力の法則を使用して計算されます。
* f_gravity =(g * m1 * m2) / r^2
* どこ:
* g =重力定数(6.674 x 10^-11 n m^2/kg^2)
* M1、M2 =オブジェクトの質量
* r =オブジェクトの中心間の距離
* 電気力: この力は、帯電したオブジェクトを引き付けたり、撃退したりします。クーロンの法則を使用して計算されます。
* f_electric =(k * q1 * q2) / r^2
* どこ:
* k =クーロンの定数(8.98755 x 10^9 n m^2/c^2)
* Q1、Q2 =オブジェクトの電荷
* r =オブジェクトの中心間の距離
2。力を等しく設定します
私たちは、電力を重力に等しくしたい:
f_gravity =f_electric
(g * m1 * m2) / r^2 =(k * q1 * q2) / r^2
3。充電を簡素化して解決します
*距離 'r'は両側でキャンセルします。
*質量は等しく(M1 =M2 =100 kg)、電荷は等しいため(Q1 =Q2 =Q)、さらに簡素化できます。
g * m^2 =k * q^2
Qを解決します:
q^2 =(g * m^2) / k
Q =√((g * m^2) / k)
4。値を差し込み、計算
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≈8.61x 10^-6 c
回答:
各球状質量には、電気力が重力に等しくなるには、約8.61ミクロコウロム(µC)の電荷が必要です。
重要な注意: この計算では、球体がポイントチャージであることを前提としています。実際には、球体上の電荷分布は電気力に影響します。