На какое расстояние шарик сможет приблизиться к заряду q0=1,33 нкл, если он имеет массу m=40 мг и движется со скоростью

Тема урока: Электростатика

Пояснение: Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать закон Кулона, который гласит: сила притяжения или отталкивания между двумя заряженными объектами пропорциональна произведению их зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Мы можем записать это в математической форме как:

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

где F - сила, k - постоянная Кулона (k ≈ 9 * 10^9 Н * м^2/Кл^2), q1 и q2 - заряды объектов (в данном случае q1 = q0, q2 - заряд шарика), r - расстояние между зарядами.

Теперь мы можем выразить расстояние r в формуле:

r = sqrt((k * q1 * q2) / F)

Известно, что сила притяжения между зарядами пропорциональна квадрату скорости движения, поэтому мы можем записать:

F = k * (q1 * q2) / (m * v^2)

Подставляя это значение в предыдущую формулу, получим:

r = sqrt((k * q1 * q2) / (k * q1 * q2) / (m * v^2))

Упрощая, получим:

r = sqrt(1 / m * v^2)

Теперь, подставляя известные значения (q1 = 1,33 нкл, q2 = 1,33 нкл, m = 40 мг, v = 10 см/с), мы можем вычислить приближенное расстояние, на которое шарик сможет приблизиться к заряду.

Демонстрация: Вычислите расстояние, на которое шарик сможет приблизиться к заряду q0 = 1,33 нкл, если он имеет массу m = 40 мг и движется со скоростью v = 10 см/с.

Совет: Чтобы легче понять электростатику, полезно вспомнить основные понятия, такие как заряд, сила и расстояние. Важно также понимать, что сила притяжения или отталкивания между зарядами зависит от их зарядов и расстояния между ними.

Упражнение: Заряд q1 равен 2 мкл, заряд q2 равен 3 мМл. Масса шарика m равна 0,1 г, а его скорость v равна 5 м/с. Какое расстояние шарик сможет приблизиться к заряду?