Каково расстояние между двумя равными и противоположно заряженными точечными зарядами q1=q2=1мкл, если сила
Каково расстояние между двумя равными и противоположно заряженными точечными зарядами q1=q2=1мкл, если сила электростатического взаимодействия между ними составляет f=9мh?
04.12.2023 02:44
Описание: Расстояние между двумя равными и противоположно заряженными точечными зарядами можно вычислить, используя закон Кулона для электростатического взаимодействия. Закон Кулона утверждает, что сила электростатического взаимодействия между двумя точечными зарядами пропорциональна величине зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Математическим выражением для этого закона является:
F = k * (q1 * q2) / r^2
где F - сила электростатического взаимодействия, k - электростатическая постоянная равная 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2, q1 и q2 - заряды двух точечных зарядов, r - расстояние между ними.
Нам дано, что q1 = q2 = 1 мкКл и F = 9 мН. Мы можем использовать это соотношение, чтобы найти расстояние (r):
9 мН = (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2) * (1 мкКл * 1 мкКл) / r^2
Раскрывая скобки и упрощая, получаем:
9 мН = 9 м^2 * Н * Кл^2 / r^2
r^2 = (9 м^2 * Н * Кл^2) / 9 мН
r^2 = м^2 * Н * Кл^2 / мН
r^2 = м * м^3 * Н * Кл^2 / (м * Н)
r^2 = м^2 * Кл^2
r = sqrt(м^2 * Кл^2)
r = м * Кл
Таким образом, расстояние между двумя равными и противоположно заряженными точечными зарядами q1=q2=1мкл, если сила электростатического взаимодействия между ними составляет f=9мh, равно 1 метру.
Совет: Для лучшего понимания закона Кулона и его применения в решении задач по электростатике, рекомендуется ознакомиться с основами электростатики, включая определение заряда и единицы измерения, а также формулами для расчета силы и электрического поля.
Задание для закрепления: Если заряды двух точечных зарядов равны q1 = 2 мкКл и q2 = -3 мкКл, а сила электростатического взаимодействия между ними составляет F = 12 мН, каково будет расстояние между ними?
Пояснение: Расстояние между двумя равными и противоположно заряженными точечными зарядами можно найти, используя закон Кулона. Закон Кулона определяет силу взаимодействия между двумя точечными зарядами и формулируется следующим образом:
\[F = \frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{r^2}}\]
где F - сила взаимодействия между зарядами, k - постоянная электростатической пропорциональности (k ≈ 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2), q_1 и q_2 - величины зарядов (в данном случае они равны 1 мкКл), а r - расстояние между зарядами.
Для нахождения расстояния r мы можем переупорядочить формулу и решить её относительно r:
\[r = \sqrt{{\frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{F}}}}\]
Подставляя значения, получаем:
\[r = \sqrt{{\frac{{9 \cdot 10^9 \cdot 1 \cdot 1}}{{9}}}} = \sqrt{{10^9}} = 10^4 \ м \]
Таким образом, расстояние между двумя рассматриваемыми зарядами равно 10^4 метра (или 10 километров).
Совет: Для лучшего понимания данной темы, рекомендуется ознакомиться с законом Кулона, изучить формулу и понять её применение для различных случаев расчета электростатических сил.
Задание: Каково расстояние между двумя точечными зарядами q1 = 2 мкКл и q2 = -4 мкКл, если величина силы взаимодействия между ними равна F = 12 Н?