Дано:
Радиус шара (R) = 5 см = 0,05 м
Плотность железа (ρ) = 7,9 мг/м^3 = 7,9 * 10^(-6) кг/м^3
Атомная масса железа (A) = 56 г/моль = 56 * 10^(-3) кг/моль
Найти:
Заряд, который приобрел бы железный шар.
Решение:
1. Найдем массу одного атома железа.
Масса одного атома (m) = A / N_A,
где N_A - постоянная Авогадро ≈ 6,022 * 10^23 моль^(-1).
m = 56 * 10^(-3) кг/моль / 6,022 * 10^23 моль^(-1),
m ≈ 9,30 * 10^(-26) кг.
2. Найдем количество атомов в шаре.
Объем шара (V) = (4/3) * π * R^3,
V = (4/3) * π * (0,05 м)^3,
V ≈ 5,24 * 10^(-4) м^3.
Масса шара (M) = ρ * V,
M = 7,9 * 10^(-6) кг/м^3 * 5,24 * 10^(-4) м^3,
M ≈ 4,14 * 10^(-9) кг.
Количество атомов (N) = M / m,
N ≈ 4,14 * 10^(-9) кг / 9,30 * 10^(-26) кг,
N ≈ 4,45 * 10^16 атомов.
3. Найдем общий заряд.
Заряд одного электрона ≈ 1,6 * 10^(-19) Кл.
Общий заряд (Q) = N * e,
Q ≈ 4,45 * 10^16 атомов * 1,6 * 10^(-19) Кл,
Q ≈ 7,12 * 10^(-3) Кл.
Ответ:
Железный шар радиусом 5 см приобрел бы заряд примерно 7,12 мкКл.