Які сили взаємодії виникають між двома однаково розмірними металевими кульками з зарядами +4,8 нКл та -3,2 нКл, коли
Які сили взаємодії виникають між двома однаково розмірними металевими кульками з зарядами +4,8 нКл та -3,2 нКл, коли вони притягуються на відстань 24 см?
27.11.2023 00:45
Инструкция: В данной задаче рассматривается взаимодействие между двумя однаково розмерными металлическими кульками с зарядами +4.8 нКл и -3.2 нКл. Взаимодействие между заряженными телами обусловлено электростатической силой.
Согласно закону Кулона, электростатическая сила притяжения или отталкивания между двумя заряженными телами пропорциональна величине их зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Формула для расчета электростатической силы: 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 тел, r - расстояние между телами.
В данной задаче у нас есть две кульки с зарядами +4.8 нКл и -3.2 нКл, а расстояние между ними составляет 24 см (или 0.24 м).
Подставляя в формулу известные значения, получим: F = (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2) * (|4.8 * 10^-9 Кл * -3.2 * 10^-9 Кл| / (0.24 м)^2)
После расчетов получим: F ≈ 2.25 * 10^-7 Н
Таким образом, сила взаимодействия между этими двумя кульками составляет примерно 2.25 * 10^-7 Н.
Совет: Чтобы лучше понять взаимодействие заряженных тел, можно изучить закон Кулона и ознакомиться с основными понятиями электростатики. Также полезно научиться использовать формулы и правильно подставлять значения в них.
Проверочное упражнение: Если бы расстояние между кульками составляло 12 см (или 0.12 м), какая бы была сила взаимодействия между ними?
Разъяснение: В данной задаче мы имеем две металлические кульки с зарядами +4,8 нКл и -3,2 нКл. Между ними действует сила взаимодействия, которая определяется законом Кулона. Закон Кулона гласит, что сила взаимодействия двух точечных зарядов прямо пропорциональна их величинам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Формула для расчета силы взаимодействия:
F = k * |q1 * q2| / r^2,
где F - сила взаимодействия, k - постоянная Кулона (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2), q1 и q2 - величины зарядов, r - расстояние между зарядами.
Подставим известные значения в формулу:
F = (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2) * |4,8 * 10^-9 Кл * -3,2 * 10^-9 Кл| / (0,24 м)^2.
Выполняем вычисления:
F = (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2) * 1,536 * 10^-17 Кл^2 / 0,0576 м^2.
F = (9 * 1,536) / (0,0576) * 10^-8 Н.
F = 240 * 10^-8 Н.
F = 2,4 * 10^-6 Н.
Таким образом, сила взаимодействия между двумя металлическими кульками с зарядами +4,8 нКл и -3,2 нКл на расстоянии 24 см составляет 2,4 * 10^-6 Н.
Совет: Чтобы лучше понять электростатические силы взаимодействия, полезно изучить закон Кулона и основные принципы электростатики. Также стоит регулярно решать задачи, чтобы закрепить теоретические знания на практике.
Задача для проверки: Какова сила взаимодействия между двумя зарядами: +2 мКл и -3 мКл на расстоянии 10 м? Ответ представьте в ньютонах.