Какое должно быть расстояние между первым и третьим зарядами, чтобы равнодействующая сил, действующих на третий заряд

Тема урока: Закон Кулона и расстояние между зарядами

Объяснение: Для решения данной задачи мы можем использовать закон Кулона, который говорит о том, что сила взаимодействия между двумя точечными зарядами прямо пропорциональна их величинам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

В первую очередь, давайте найдем силу взаимодействия между третьим зарядом q3 и первым зарядом q1. Используя формулу закона Кулона:

F1 = k * |q1 * q3| / r1^2,

где k - постоянная Кулона (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2), |q1 * q3| - модуль произведения зарядов q1 и q3, r1 - расстояние между зарядами q1 и q3.

Аналогичным образом найдем силу взаимодействия между третьим зарядом q3 и вторым зарядом q2:

F2 = k * |q2 * q3| / r2^2,

где |q2 * q3| - модуль произведения зарядов q2 и q3, r2 - расстояние между зарядами q2 и q3.

Так как равнодействующая сил действующих на третий заряд должна быть равна нулю, то F1 + F2 = 0.

Выразим расстояние r2 через r1:

r2 = l - r1,

где l - расстояние между зарядами q1 и q2 (в данном случае l = 20 см = 0.2 м).

Подставим значение r2 в уравнение F1 + F2 = 0 и решим полученное уравнение относительно r1.

Демонстрация:
Дано: q1 = -3 нКл, q2 = 5 нКл, q3 = 4 нКл, l = 20 см
Требуется найти расстояние между первым (q1) и третьим (q3) зарядами, при котором равнодействующая сил будет равна нулю.

Совет: Для лучшего понимания задачи и успешного решения вам понадобятся навыки работы с формулами и уравнениями, а также понимание основ закона Кулона. Обратите внимание на единицы измерения зарядов и расстояния, чтобы избежать ошибок в расчетах. Также рекомендуется тренироваться на различных задачах, чтобы закрепить материал.

Задача для проверки: Найдите расстояние r1, при котором равнодействующая сил, действующих на третий заряд, будет равна нулю, если q1 = -2 нКл, q2 = 3 нКл, q3 = 6 нКл, l = 15 см.