Какое значение имеет диэлектрическая проницаемость ε в среде, если двум одинаковым шарикам с зарядами q1=-4 и q2=16
Какое значение имеет диэлектрическая проницаемость ε в среде, если двум одинаковым шарикам с зарядами q1=-4 и q2=16 соответственно были приложены сила F=320Н и расстояние R между ними увеличено до 3 после приближения их друг к другу до соприкосновения? Обратите внимание, что расстояние между шариками значительно превышает их размеры.
16.12.2023 09:37
Пояснение: Диэлектрическая проницаемость (ε) - это свойство среды влиять на электрическое поле, возникающее в ней вследствие наличия заряда. Значение диэлектрической проницаемости характеризует степень поляризации среды. Чем больше значение диэлектрической проницаемости, тем сильнее поляризация среды и тем меньше электрическое поле в данной среде.
Для решения задачи мы можем использовать закон Кулона и его формулу F = k * (q1 * q2) / R^2, где k - постоянная Кулона, q1 и q2 - заряды, а R - расстояние между зарядами.
Сначала найдем постоянную Кулона k = 9 * 10^9 (Н * м^2) / (Кл^2).
Далее, подставим известные значения в формулу и найдем значение расстояния R = 3 м:
320 = k * ((-4) * 16) / 3^2.
Выразим диэлектрическую проницаемость ε:
ε = k * ((-4) * 16) / (320 * 3^2).
Подсчитаем значение и получим:
Ответ: значение диэлектрической проницаемости ε в данной среде равно ε = -1,6 * 10^9 (Н * м^2) / (Кл^2).
Совет: Для лучшего понимания диэлектрической проницаемости рекомендуется изучить электростатику и закон Кулона, чтобы понять основные принципы и формулы, используемые при решении подобных задач.
Дополнительное упражнение: Если заряды шариков q1 и q2 увеличить в 2 раза, а расстояние между ними увеличить в 4 раза, как это повлияет на значение диэлектрической проницаемости ε в данной среде? Выразите ваш ответ численно и объясните свою логику.