Какова сила действия f на заряд q=6,7.10-9 кл, расположенный на расстоянии r=2 см от поверхности заряженного шара

Тема урока: Закон Кулона и Сила электростатического взаимодействия

Инструкция:
Сила действия между двумя точечными зарядами может быть вычислена с использованием закона Кулона. Формула для расчета силы электростатического взаимодействия между двумя зарядами выглядит так:

F = (k * |q1| * |q2|) / r²

где F - сила взаимодействия, k - постоянная Кулона (k = 9 * 10^9 N*m²/C²), q1 и q2 - величины зарядов, r - расстояние между зарядами.

В данной задаче нам даны следующие значения:
q = 6.7 * 10^(-9) Кл (заряд),
r = 2 см = 0.02 м (расстояние до заряженного шара) и
p = ? (поверхностная плотность заряда шара).

Для решения задачи нужно найти силу действия f на заряд, который находится на расстоянии r от поверхности заряженного шара с радиусом R и плотностью заряда p.

На поверхности заряженного шара образуется равномерное распределение заряда (плотность заряда p).

С учетом этого, плотность заряда шара можно выразить формулой:

p = Q / A

где Q - заряд шара, A - площадь поверхности шара.

Радиус шара r=2 см или 0.02 м

Площадь поверхности шара A = 4 * π * R²

Таким образом, плотность поверхностного заряда шара:

p = Q / (4 * π * R²)

Зная формулы для силы взаимодействия и плотности поверхностного заряда, мы можем найти силу действия на заряд q:

f = (k * |q| * |Q|) / r²

где R - радиус шара с зарядом Q.

Дополнительный материал:
Для решения задачи необходимо найти заряд Q и использовать формулу силы Кулона для определения силы действия.

Совет:
Проверьте правильность единиц измерения, чтобы все величины были в одной системе. Переведите все значения ведомой величины в СИ, если это необходимо.

Упражнение:
Рассмотрим другой пример. Какова сила действия между двумя точечными зарядами: q1 = 2 * 10^(-6) Кл и q2 = -3 * 10^(-6) Кл, если расстояние между ними равно r = 0.1 м?