Какая будет сила притяжения между двумя точечными зарядами 2q и 2q, расположенными на расстоянии 2r друг от друга?
Какая будет сила притяжения между двумя точечными зарядами 2q и 2q, расположенными на расстоянии 2r друг от друга? Пожалуйста, предоставьте подробное объяснение и решение этой задачи.
17.12.2023 03:48
Инструкция:
Сила притяжения между двумя точечными зарядами определяется законом Кулона. Согласно этому закону, сила притяжения между двумя зарядами прямо пропорциональна произведению их зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Математическое выражение закона Кулона:
F = k * (q1 * q2) / r^2
Где:
F - сила притяжения между зарядами,
k - электростатическая постоянная (равная 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2),
q1 и q2 - заряды двух точечных зарядов,
r - расстояние между зарядами.
В данной задаче, у нас есть два заряда 2q и 2q, расположенных на расстоянии 2r друг от друга. Подставим данные в формулу Кулона:
F = (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2) * ((2q) * (2q)) / (2r)^2
Упростим выражение:
F = (9 * 10^9) * (4q^2) / (4r^2)
F = (9 * 10^9) * q^2 / r^2
Таким образом, сила притяжения между двумя точечными зарядами 2q и 2q, расположенными на расстоянии 2r друг от друга, равна (9 * 10^9) * q^2 / r^2.
Например:
Заряды двух точечных зарядов составляют 3 Кл, а расстояние между ними равно 2 метрам. Какая будет сила притяжения между ними?
Решение:
F = (9 * 10^9) * (3^2) / (2^2)
F = 27 * (9 * 10^9) / 4
F = 121.5 * 10^9 / 4
F ≈ 30.375 * 10^9 Н
Таким образом, сила притяжения между двумя точечными зарядами, составляющими 3 Кл и находящимися на расстоянии 2 метра, примерно равна 30.375 * 10^9 Н.
Совет:
Для лучшего понимания задачи по силе притяжения между зарядами, рекомендуется запомнить формулу закона Кулона и понять, как влияют размеры зарядов и расстояние между ними на величину силы притяжения. Также полезно осознать разницу между притяжением и отталкиванием и как меняется сила при изменении знаков зарядов и расстояния.
Задача для проверки:
Два точечных заряда имеют значения 5 мКл и -3 мКл соответственно. Расстояние между зарядами равно 10 см. Какая будет сила между ними? (Ответ в Ньютонах)