На какое расстояние r следует подвести одноименный заряд с модулем, равным модулю заряда шарика, к маленькому шарику

Тема урока: Закон Кулона

Разъяснение: Для решения этой задачи, мы можем использовать закон Кулона, который гласит, что сила взаимодействия между двумя точечными зарядами пропорциональна произведению этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Пусть на начальном расстоянии r сила натяжения нити равняется T. Тогда, когда другой заряд подводится на расстояние r, сила натяжения нити становится равной T/2.

Мы можем использовать формулу для расчета силы взаимодействия:

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

где F - сила взаимодействия, k - постоянная Кулона (k ≈ 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2), |q1| и |q2| - модули зарядов двух шариков.

Для решения задачи, нам нужно найти новое расстояние r, под которым нужно подвести заряд. Мы можем использовать следующее соотношение:

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

Решая это уравнение относительно r, мы найдем искомое расстояние.

Доп. материал:
Запишем данные из условия задачи:
m = 0,50 г = 0,50 * 10^(-3) кг,
q = 17 * 10^(-9) Кл.

Теперь, решим уравнение для нахождения r:

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

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

r^2 = (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2) * (0,50 * 10^(-3) кг) * (17 * 10^(-9) Кл) / (T/2).

r^2 = 9 * 10^9 * 0,50 * 10^(-3) * 17 * 10^(-9) * 2 / T.

r^2 = 0,153 * 10^(-3) / T.

r = sqrt(0,153 * 10^(-3) / T).

Совет: При решении задач по закону Кулона всегда обращайте внимание на знаки зарядов - они могут влиять на направление силы и выбор математических операций. Также, помните о правильных единицах измерения, чтобы получить правильный ответ.

Задание:
Пусть в задаче необходимо найти расстояние r между двумя зарядами, если сила натяжения нити уменьшилась в 3 раза. Известно, что масса маленького шарика составляет 0,25 г, а его заряд равен 12 нКл. Решите задачу и найдите расстояние r.