Находясь на расстоянии 3,2 * 10^5 м в среде с диэлектрической проницаемостью, какое взаимодействие существует между

Тема урока: Взаимодействие заряженных частиц в диэлектрике

Инструкция: Взаимодействие между двумя заряженными частицами в диэлектрической среде определяется электростатической силой взаимодействия. Эта сила рассчитывается с использованием закона Кулона.

Закон Кулона гласит, что электростатическая сила между двумя точечными зарядами пропорциональна величине их зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Формула для расчета силы взаимодействия между двумя заряженными частицами имеет вид:

F = k * (q1 * q2) / r^2,

где F - сила взаимодействия, q1 и q2 - заряды частиц, r - расстояние между частицами, а k - электростатическая постоянная.

В данной задаче задано расстояние между частицами, равное 3,2 * 10^5 м, и информация о диэлектрической проницаемости среды. Для учета диэлектрической проницаемости необходимо использовать формулу:

F = k * ε * (q1 * q2) / r^2,

где ε - диэлектрическая проницаемость среды.

Теперь мы можем рассчитать величину силы взаимодействия между заряженными частицами в данной задаче, используя известные значения.

Доп. материал:
Дано: q1 = -2 Кл, q2 = -3 Кл, r = 3,2 * 10^5 м, ε = 5.
Найти силу взаимодействия между отрицательно заряженными частицами.

Решение:
F = k * ε * (q1 * q2) / r^2
F = (9 * 10^9) * 5 * (-2) * (-3) / (3,2 * 10^5)^2
F ≈ 8,4375 Н

Совет: При решении задач по электростатике важно учитывать знаки и единицы зарядов, расстояния и прочих величин. Тщательно анализируйте условие задачи, используйте подходящие формулы и правильные значения констант. Если в условии есть дополнительная информация о среде, не забудьте использовать соответствующие поправки.

Проверочное упражнение:
Дано: q1 = 2 * 10^(-6) Кл, q2 = 3 * 10^(-7) Кл, r = 5 м, ε = 2.
Найти взаимодействие между двумя положительно заряженными частицами.

Физика - Взаимодействие отрицательно заряженных частиц

Объяснение:
Взаимодействие между двумя отрицательно заряженными частицами в среде с диэлектрической проницаемостью определяется электростатической силой.

Электростатическая сила, действующая между двумя отрицательно заряженными частицами, определяется формулой закона Кулона:

\[ F = \frac{k \cdot q_1 \cdot q_2}{r^2} \]

где F обозначает силу, k - постоянную Кулона (k ≈ 9 * 10^9 Nm^2/C^2), q_1 и q_2 - заряды частиц, r - расстояние между частицами.

Однако, при нахождении в среде с диэлектрической проницаемостью, вместо постоянной Кулона следует использовать эффективную постоянную Кулона, которая зависит от диэлектрической проницаемости среды (ε). Формула для эффективной постоянной Кулона будет:

\[ k_{эфф} = \frac{k}{ε} \]

Следовательно, формула для электростатической силы в среде будет выглядеть следующим образом:

\[ F = \frac{k_{эфф} \cdot q_1 \cdot q_2}{r^2} \]

Например:

Предположим, у нас есть две отрицательно заряженные частицы с зарядами q_1 = -2 * 10^-6 Кл и q_2 = -3 * 10^-6 Кл. Расстояние между частицами составляет r = 0,5 м. Среда, в которой происходит взаимодействие, имеет диэлектрическую проницаемость ε = 4.

Чтобы найти взаимодействие между этими частицами, мы можем использовать формулу для электростатической силы в среде:

\[ F = \frac{k_{эфф} \cdot q_1 \cdot q_2}{r^2} \]

Подставляя значения, мы получим:

\[ F = \frac{(9 * 10^9 Nm^2/C^2) / 4 \cdot (-2 * 10^-6 Кл) \cdot (-3 * 10^-6 Кл)}{(0,5 м)^2} \]

Вычисляя это выражение, получим значение силы взаимодействия между частицами.

Совет:

Для лучшего понимания взаимодействия отрицательно заряженных частиц в среде с диэлектрической проницаемостью, важно знать, как определять заряды частиц, значение диэлектрической проницаемости среды и применять формулу закона Кулона. Регулярная практика с решением подобных задач поможет развить навыки в данной области физики.

Закрепляющее упражнение:

Если две отрицательно заряженные частицы имеют заряды q_1 = -1 * 10^-8 Кл и q_2 = -2 * 10^-8 Кл, а растояние между ними равно r = 2 м, а диэлектрическая проницаемость среды ε = 5, какое взаимодействие будет между этими частицами?