Каково значение зарядов расположенных на расстоянии 40 см друг от друга, если они одинаковы по модулю и знаком
Каково значение зарядов расположенных на расстоянии 40 см друг от друга, если они одинаковы по модулю и знаком и отталкиваются с силой 81 мН?
03.12.2023 07:20
Инструкция:
Если два заряда одинаковы по модулю и знаку, они отталкиваются друг от друга с силой, которая зависит от зарядов и расстояния между ними. Эта сила определяется законом Кулона.
Закон Кулона гласит: сила притяжения или отталкивания между двумя точечными зарядами прямо пропорциональна их модулям и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Математически это выражается следующей формулой:
F = k * (|q1| * |q2|) / r^2,
где F - сила между зарядами, q1 и q2 - модули зарядов, r - расстояние между зарядами, k - постоянная пропорциональности.
В данной задаче, у нас имеется два заряда, которые одинаковы по модулю и знаку и отталкиваются друг от друга с силой. Мы знаем, что расстояние между ними составляет 40 см, что равно 0,4 метра. Поэтому, чтобы найти значение зарядов, воспользуемся формулой Кулона.
F = k * (|q1| * |q2|) / r^2,
Где F - сила, которая равна отталкивающей силе между зарядами,
r - расстояние между зарядами,
q1 и q2 - модули зарядов,
k - постоянная Кулона.
Мы замечаем, что отталкивающая сила равна силе Гравитации. Поэтому возьмем значения: g = 9,8 м/с^2 и тогда, m1 * m2 * g / r^2 = m1 * m2 * k / r^2; g = 6,673 * 10^-11 м^3 / кг /с^2 = k.
Подставляем известные значения в уравнение и решаем его относительно зарядов:
0,4^2 m^2 * m1 * m2 = q1 * q2 * 6,673 * 10^-11 м^3 / кг /с^2
Таким образом, значение зарядов можно найти, если известны значения силы, расстояния и постоянной Кулона.
Пример:
Мы имеем два заряда, расположенные на расстоянии 40 см друг от друга и отталкивающиеся с силой. Расстояние между зарядами составляет 0,4 метра. Постоянная Кулона равна 6,673 * 10^-11 м^3 / кг /с^2. Найдем значение зарядов.
Совет:
При решении подобных задач полезно всегда пользоваться законом Кулона и формулой для силы между зарядами. Также помните, что заряды одинаковы по модулю и знаку, поэтому сила будет отталкивающей.
Задача для проверки:
Если значение силы отталкивания между двумя зарядами 8 Н, а расстояние между зарядами 0,5 м, каково значение зарядов?