На каком расстоянии от шарика В следует расположить шарик С, чтобы достигнуть равновесия, если шарик А с зарядом +10-8

Содержание вопроса: Заряды и сила взаимодействия между ними

Инструкция: Чтобы достичь равновесия между шариками В и С, сумма сил притяжения и отталкивания должна быть равна нулю. Сила притяжения между шариками А и В можно вычислить с использованием закона Кулона: F = k * (|q₁|*|q₂|) / r², где F - сила притяжения, k - постоянная Кулона (9 × 10^9 Н*м²/Кл²), q₁ и q₂ - заряды шариков, r - расстояние между ними.

В данной задаче, шарик А имеет заряд +10^-8 Кл, а шарик В не имеет заряда (по условию). Сила притяжения между А и В будет равна F₁ = k * (|q₁|*|q₂|) / r² = k * (10^-8 * 0) / (5 × 10^-2)² = 0, так как q₁*q₂ = 10^-8 * 0 = 0.

Шарик С противодействует притяжению между А и В. Это значит, что сила отталкивания должна быть равна по модулю силе притяжения: |F₂| = |F₁|. Используя ту же формулу для силы, можно найти неизвестное расстояние r между шариками В и С.

|F₂| = k * (|q₂|*|q₃|) / r²

Так как шарик С имеет заряд +5 × 10^-8 Кл, а по условию противодействует силе притяжения, он будет иметь плюсовый заряд и его заряд будет равен q₃ = 5 × 10^-8 Кл.

Теперь мы можем записать уравнение:

k * (|q₂|*|q₃|) / r² = k * (10^-8 * 0) / (5 × 10^-2)²

k * (|q₂|*|q₃|) / r² = 0

r² = k * (|q₂|*|q₃|) / 0

r = √(0) = 0

Таким образом, шарик С должен располагаться прямо над шариком В, чтобы достичь равновесия.

Совет: В данной задаче важно обратить внимание на заряды шариков и направление силы, которую они создают. Используйте закон Кулона для расчета силы взаимодействия между зарядами и обратите внимание на знаки зарядов.

Дополнительное задание: На расстоянии 3 метров от шарика В расположен шарик D с зарядом -2 × 10^-8 Кл. Какой будет сила взаимодействия между шариками В и D?