Каково расстояние между погруженным в чистую воду шариком 1 и шариком 2 из стали, который находится в равновесии
Каково расстояние между погруженным в чистую воду шариком 1 и шариком 2 из стали, который находится в равновесии и имеет объем v = 4,5 мм? Заряд шарика 1 составляет q1 = 7 нкл, а заряд шарика 2 составляет q2.
28.11.2023 13:36
Объяснение: Для решения этой задачи, нам понадобится использовать закон Кулона, который гласит, что сила взаимодействия между двумя точечными зарядами равна произведению их величин зарядов, деленному на квадрат расстояния между ними.
Формула для расчета силы взаимодействия между зарядами q1 и q2:
F = (k * |q1 * q2|) / r^2,
где F - сила взаимодействия, k - электростатическая постоянная (k ≈ 9 * 10^9 Н·м^2/Кл^2), q1 и q2 - величины зарядов шариков, r - расстояние между шариками.
В данной задаче, известны значения зарядов шариков и объем шарика 1. Чтобы найти расстояние между шариками, необходимо сначала вычислить заряд шарика 2 через формулу объема:
V = (4/3) * π * r^3,
где V - объем шарика, π - число Пи (π ≈ 3.14), r - радиус шарика.
После нахождения радиуса шарика 2, можно приступить к вычислению расстояния между шариками, используя закон Кулона.
Доп. материал:
Шарик 1 имеет заряд q1 = 7 нкл, шарик 2 находится в равновесии, имеет объем v = 4,5 мм и изготовлен из стали.
1. Найдем радиус шарика 2:
V = (4/3) * π * r^3;
4.5 * 10^(-9) = (4/3) * 3.14 * r^3;
r ≈ 2.558 мм.
2. Найдем расстояние между шариками:
F = (k * |q1 * q2|) / r^2;
0 = (9 * 10^9 * |7 * q2|) / (2.558 * 10^(-3))^2;
q2 ≈ -8.230 нкл.
3. Шарик 2 имеет заряд q2 ≈ -8.230 нкл.
Совет: Для понимания данной задачи, важно разобраться в законе Кулона и его применении. Также полезно запомнить формулу объема шарика и знать значение электростатической постоянной. Не бойтесь использовать единицы измерения и следить за их соответствием при решении задачи.
Ещё задача: Как изменится расстояние между шариками, если заряд шарика 1 увеличится в 2 раза, а заряд шарика 2 уменьшится в 3 раза? (Примечание: значения объема и материала шарика остаются неизменными).