Какая сила взаимодействия возникла между двумя точечными зарядами, 4q и -1q, после их соединения и разведения

Тема урока: Сила взаимодействия между двумя точечными зарядами

Инструкция:
При соединении и разведении на исходное расстояние двух точечных зарядов происходит образование силы взаимодействия между ними. Сила взаимодействия между двумя зарядами определяется законом Кулона, который формулируется следующим образом:

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

где F - сила взаимодействия, k - электростатическая постоянная (k = 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2), q1 и q2 - величины зарядов, r - расстояние между зарядами.

В данной задаче у нас есть два заряда: 4q и -1q (где q - элементарный заряд). После их соединения и разведения на исходное расстояние, мы будем считать, что они имеют одинаковую величину заряда.

Таким образом, мы можем заменить значения q1 и q2 на одно и то же значение q. Расстояние между зарядами также сохраняется и остается равным исходному значению.

Таким образом, с помощью закона Кулона и замены значений, сила взаимодействия после соединения и разведения будет равна:

F = k * (|q * q| / r^2) = k * (q^2 / r^2).

Например:
Пусть величина элементарного заряда q = 1.6 * 10^-19 Кл, а расстояние между точечными зарядами r = 0.1 метра.

F = (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2) * ((1.6 * 10^-19 Кл)^2 / (0.1 м)^2) = 2.304 * 10^-8 Н (Ньютон).

Совет:
Для лучшего понимания и запоминания данной темы, важно освоить основные понятия электростатики, включая положительные и отрицательные заряды, электростатическую постоянную (k), элементарный заряд и понимание закона Кулона.

Еще один полезный совет - практика. Решите как можно больше задач, чтобы закрепить полученные знания и научиться применять формулу закона Кулона в различных ситуациях.

Упражнение:
Два точечных заряда имеют величины 2 * 10^-6 Кл и -3 * 10^-6 Кл. Расстояние между зарядами составляет 0.5 м. Найдите силу взаимодействия между ними после их соединения и разведения на исходное расстояние. Воспользуйтесь законом Кулона для решения задачи.