Який заряд було надано кулькам, якщо дві однакові свинцеві кульки масою 25 г підвішені в одній точці на нитках довжиною

Тема занятия: Закон Кулона о взаимодействии электрических зарядов

Разъяснение: Для решения данной задачи нам понадобятся законы взаимодействия электрических зарядов. Одним из таких законов является закон Кулона, который утверждает, что сила взаимодействия двух точечных зарядов пропорциональна их величинам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Формула для расчета силы взаимодействия двух зарядов выглядит следующим образом:

Ф = k * (|q1 * q2|) / r^2

Где Ф - сила взаимодействия, q1 и q2 - величины зарядов, r - расстояние между ними, k - постоянная Кулона.

В данной задаче у нас две одинаковые свинцовые кульки, которые после надания им отрицательного заряда начали отталкиваться. Поскольку они отталкиваются, значит, у них одинаковые заряды и эти заряды отрицательные.

Найдем величину зарядов, используя закон Кулона. Из условия задачи получаем, что сила отталкивания между кульками равна силе тяжести, которая действует на них. Таким образом, мы можем записать уравнение:

k * (|q^2|) / r^2 = m * g

Где m - масса кульки, g - ускорение свободного падения.

Подставим известные значения в данное уравнение и решим его относительно зарядов кульок:

k * (|q^2|) / r^2 = m * g

k * (|q^2|) / (1^2) = m * g

k * (|q^2|) = m * g

(|q^2|) = (m * g) / k

q^2 = (m * g) / k

q = √((m * g) / k)

По условию задачи масса кульки m = 25 г = 0.025 кг, ускорение свободного падения g = 9.8 м/с^2, а постоянная Кулона k = 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2.

Подставив значения, получим:

q = √((0.025 * 9.8) / (9 * 10^9))

q ≈ 1.647 * 10^-6 Кл

Таким образом, заряд, который был нанесен на кульки, составляет приблизительно 1.647 * 10^-6 Кл.

Совет: Чтобы лучше понять данную тему, рекомендуется углубиться в изучение закона Кулона, понять его формулу и основные принципы. Также полезно понимать, как масса и сила тяжести связаны с электрическими зарядами и их взаимодействием.

Задание: Найдите силу взаимодействия и расстояние между двумя зарядами, если известно, что сила составляет 0.5 Н, а величины зарядов равны 2 Кл и 4 Кл соответственно. (Используйте закон Кулона для решения задачи)