Сила взаємодії між зарядженими кулями
Яка сила взаємодії між двома однаковими маленькими кульками, кожна з яких має заряд 4*10^-6 Кл і знаходиться
Яка сила взаємодії між двома однаковими маленькими кульками, кожна з яких має заряд 4*10^-6 Кл і знаходиться на відстані 40 см одна від одної у повітрі?
04.12.2023 23:17
ИИ помощник в учёбе
Написать свой ответ:
Пояснення: Для знаходження сили взаємодії між двома зарядженими кулями ми можемо використати закон Кулона. Закон Кулона визначає силу, яка виникає між двома точковими зарядженими частинками.
Закон Кулона має наступний вигляд:
F = (k * |q1 * q2|) / r^2,
де F - сила взаємодії між двома зарядженими частинками,
k - електрична стала (k = 9 * 10^9 Н * м^2/Кл^2),
|q1| та |q2| - величина модулів зарядів кульок,
r - відстань між кульками.
В даній задачі, |q1| = |q2| = 4 * 10^-6 Кл, r = 40 см = 0,4 м. Підставимо ці значення в формулу та обчислимо силу взаємодії:
F = (9 * 10^9 * |4 * 10^-6 * 4 * 10^-6|) / (0,4)^2.
Розраховуючи вираз у дужках, отримаємо:
F = (9 * 10^9 * 16 * 10^-12) / 0,16.
Помножимо чисельник та знаменник на 10^12, щоб позбавитись від"ємного показника степеня:
F = (9 * 16) / (0,16 * 10^-12).
Обчисливши, отримуємо:
F = 144 / (0,16 * 10^-12) = 9 * 10^12 Н.
Отже, сила взаємодії між двома однаковими маленькими кульками з зарядом 4*10^-6 Кл кожна, які знаходяться на відстані 40 см одна від одної у повітрі, дорівнює 9 * 10^12 Н.
Приклад використання: Знайдіть силу взаємодії між двома кулями з зарядами 3 * 10^-5 Кл та 5 * 10^-5 Кл, якщо вони знаходяться на відстані 2 м одна від одної у вакуумі.
Порада: Для розуміння і вивчення теми про заряджені кульки та силу взаємодії, рекомендується ознайомитися з законом Кулона та прикладами його застосування. Зрозуміння основних принципів електростатики та чергування зарядів допоможе краще зрозуміти даний матеріал.
Вправа: Подвійні заряджені кульки мають заряди 2 * 10^-6 Кл та -4 * 10^-6 Кл. Яка сила взаємодії між ними, якщо вони знаходяться на відстані 30 см одна від одної у вакуумі?
Объяснение: При наличии двух заряженных кульок на некотором расстоянии между ними возникает сила взаимодействия. Эта сила определяется законом Кулона, который гласит, что сила взаимодействия между двумя точечными зарядами пропорциональна их величинам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Формула для расчета силы взаимодействия между двумя заряженными телами: F = (k * |q1 * q2|) / r^2,
где F - сила взаимодействия, k - постоянная Кулона (9 * 10^9 Н * м^2/Кл^2), q1 и q2 - заряды кульок, r - расстояние между кульками.
В данной задаче у нас две одинаковые кульки с зарядом 4 * 10^-6 Кл каждая и расстоянием 40 см (0.4 м) между ними. Подставляя данные в формулу, получим:
F = (9 * 10^9 Н * м^2/Кл^2 * |4 * 10^-6 Кл * 4 * 10^-6 Кл|) / (0.4 м)^2
Расчеты:
F = (9 * 10^9 * 16 * 10^-12) / 0.16
F = 1440 / 0.16
F = 9000 Н
Таким образом, сила взаимодействия между двумя одинаковыми кульками с зарядом 4 * 10^-6 Кл на расстоянии 40 см в воздухе составляет 9000 Н.
Совет: Для лучшего понимания и запоминания закона Кулона и его применения, рекомендуется использовать дополнительные примеры задач и проводить эксперименты с различными значениями зарядов и расстояний между заряженными телами.
Задача на проверку: У нас есть две заряженные кульки с зарядами 3 * 10^-6 Кл и -2 * 10^-6 Кл. Расстояние между ними равно 0.5 м. Найдите силу взаимодействия между этими кульками.