Какова величина меньшего из двух зарядов, если они находятся в веществе с диэлектрической проницаемостью, равной

Суть вопроса: Закон Кулона и заряды в диэлектрике

Описание: В данной задаче мы имеем два заряда, находящихся в диэлектрическом веществе с диэлектрической проницаемостью равной 2. Заряды взаимодействуют с силой 1.8 Н на расстоянии 2 см друг от друга. Чтобы найти величину меньшего из этих зарядов, мы можем использовать закон Кулона.

Закон Кулона гласит, что сила взаимодействия между двумя точечными зарядами определяется формулой:

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

где F - сила взаимодействия, q1 и q2 - заряды, r - расстояние между ними, k - электростатическая постоянная (k ≈ 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2).

В нашем случае, F = 1.8 Н, r = 2 см = 0.02 м и k = 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2.

Мы ищем величину меньшего из двух зарядов, поэтому пусть q1 - великий заряд, q2 - меньший заряд.

Сила взаимодействия между зарядами можно переписать следующим образом:

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

Тогда, q1^2 = (F * r^2) / k.

Извлекая корень, получим:

q1 = sqrt((F * r^2) / k).

Теперь подставим данные в формулу:

q1 = sqrt((1.8 * 0.02^2) / (9 * 10^9)) ≈ 8.94 * 10^(-9) Кл.

Зная q1, мы можем найти q2, так как они взаимодействуют с одинаковой силой:

F = k * |q1 * q2| / r^2.

Получаем:

1.8 = (9 * 10^9) * (8.94 * 10^(-9)) * |q2| / (0.02^2).

Тогда:

|q2| = (1.8 * (0.02^2)) / ((9 * 10^9) * (8.94 * 10^(-9))) ≈ 0.04 Кл.

В задаче мы искали величину меньшего заряда, поэтому округлим результат до целых:

|q2| ≈ 0 Кл (в нанокулонах).

Совет: Для понимания задачи рекомендуется хорошо знать закон Кулона и уметь применять его формулу. Также имейте в виду, что электрические заряды могут быть положительными или отрицательными, но для данной задачи мы использовали модули зарядов, так как мы искали именно их величины.

Задача на проверку: Найдите величину большего из двух зарядов, если они находятся в веществе с диэлектрической проницаемостью, равной 4, на расстоянии 3 см друг от друга и взаимодействуют с силой 2.5 Н. Ответ представить в микрокулонах и округлить до целых.