Сила взаимодействия между двумя заряженными шариками
На какую величину изменится сила взаимодействия между двумя маленькими одинаковыми заряженными шариками, имеющими
На какую величину изменится сила взаимодействия между двумя маленькими одинаковыми заряженными шариками, имеющими заряды в мкКл и мкКл соответственно, если шарики приложить друг к другу и затем раздвинуть на исходное расстояние в сантиметрах? Желательно предоставить решение данной задачи.
16.12.2023 16:38
Написать свой ответ:
Пояснение:
Для рассчета силы взаимодействия между двумя заряженными шариками мы можем использовать закон Кулона. Этот закон гласит, что сила взаимодействия между двумя заряженными частицами пропорциональна произведению их зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Математическая формула для рассчета силы:
F = (k * q1 * q2) / r^2
где F - сила взаимодействия между шариками, k - электростатическая постоянная, q1 и q2 - заряды шариков, r - расстояние между шариками.
В данной задаче шарики имеют одинаковые заряды, поэтому q1 = q2. Мы также знаем, что исходное расстояние между шариками равно "r" сантиметров. Нам требуется найти силу взаимодействия после раздвижения шариков и возвращения их на исходное расстояние.
Решение:
Для начала, нам необходимо преобразовать исходное расстояние в сантиметрах в метры, так как электростатическая постоянная "k" измеряется в Н * м^2 / Кл^2.
1 м = 100 см => r (в метрах) = r (в сантиметрах) / 100
Подставим известные значения в формулу:
F = (k * q1 * q2) / (r^2)
F = (9 * 10^9 * q1 * q2) / ((r/100)^2)
Когда шарики разнесены на исходное расстояние, значение "r" не изменится. Следовательно, сила взаимодействия останется такой же.
Пример:
Пусть "q1" и "q2" = 2 мкКл, "r" = 5 см.
F = (9 * 10^9 * 2 * 2) / ((5/100)^2) = 7200000 Н.
Совет:
Чтобы лучше понять эту тему, важно разобраться в значениях и единицах, используемых в формуле, таких как заряды в Кулонах, расстояние в метрах и электростатическая постоянная в Н * м^2 / Кл^2. Также стоит обратить внимание на то, что сила взаимодействия между заряженными частицами всегда будет притягивающей, если заряды разных знаков, или отталкивающей, если заряды одинаковы.
Практика:
Два шарика имеют заряды 4 мкКл и -6 мкКл соответственно. Расстояние между шариками составляет 8 см. Найдите силу взаимодействия между этими шариками. Ответ предоставьте в Ньютонах.