Каково расстояние между двумя зарядами, если при заряде 2 * 10^-7 Кл сила действия составляет 0,1 Н? Оба заряда
Каково расстояние между двумя зарядами, если при заряде 2 * 10^-7 Кл сила действия составляет 0,1 Н? Оба заряда находятся в вакууме.
13.11.2023 00:47
Пояснение:
Для решения этой задачи мы можем использовать закон Кулона, который гласит, что сила взаимодействия между двумя зарядами прямо пропорциональна их величинам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Формула для закона Кулона:
F = k * |q1 * q2| / r^2
Где:
F - сила взаимодействия в Ньютонах (Н)
k - электростатическая постоянная (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2)
q1, q2 - значения зарядов в Кулонах (Кл)
r - расстояние между зарядами в метрах (м)
В нашей задаче сила равна 0,1 Н, а один из зарядов равен 2 * 10^-7 Кл. Мы хотим найти значение расстояния r.
Мы можем переписать формулу в следующем виде:
r = sqrt(k * |q1 * q2| / F)
Подставляя известные значения:
r = sqrt((9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2) * |2 * 10^-7 Кл * q2| / 0,1 Н)
После упрощения получаем:
r = sqrt(180 * 10^-2 * q2)
Например:
Для зарядов 2 * 10^-7 Кл и силы 0,1 Н, расстояние между ними будет:
r = sqrt(180 * 10^-2) = sqrt(1,8) м
Совет:
Чтобы лучше понять эту тему, рекомендуется познакомиться с основами электростатики и законом Кулона. Также полезно знать, что положительные заряды притягивают отрицательные заряды, а заряды одинакового знака отталкиваются.
Задача для проверки:
У вас есть два заряда: q1 = 3 * 10^-6 Кл и q2 = -5 * 10^-6 Кл. Каково расстояние между ними, если сила взаимодействия составляет 0,2 Н? Ответ округлите до двух десятичных знаков.
Разъяснение: Чтобы определить расстояние между двумя зарядами, мы можем использовать закон Кулона, который описывает силу взаимодействия между заряженными частицами. Формула для закона Кулона имеет вид:
F = (k * |q1 * q2|) / r^2
где F - сила взаимодействия между зарядами, q1 и q2 - величины зарядов этих частиц, r - расстояние между ними, k - постоянная Кулона, равная приблизительно 9 * 10^9 Н * м2 / Кл^2.
Для решения этой задачи, нам дана сила действия (F) и заряд одной из частиц (q2), а значит, нам нужно найти расстояние между зарядами (r).
Мы можем использовать формулу закона Кулона и перестроить ее, чтобы найти r:
r = sqrt((k * |q1 * q2|) / F)
Раз речь о вакууме, постоянная Кулона (k) остается неизменной. Подставим данные в формулу:
r = sqrt((9 * 10^9 * |2 * 10^-7 * q2|) / 0,1)
Пример: Допустим, заряд второй частицы (q2) равен 3 * 10^-7 Кл. Тогда:
r = sqrt((9 * 10^9 * |2 * 10^-7 * 3 * 10^-7|) / 0,1)
Совет: Помните, что при использовании формулы закона Кулона важно правильно подставить значения зарядов и силы. Убедитесь, что значения зарядов соответствуют их положительности или отрицательности, чтобы правильно определить направление силы взаимодействия.
Упражнение: Каково расстояние между двумя зарядами, если заряд первой частицы (q1) равен 4 * 10^-8 Кл, заряд второй частицы (q2) равен 2 * 10^-8 Кл, и сила взаимодействия (F) равна 0,5 Н? Ответ предоставьте с округлением до двух десятичных знаков.