Який заряд має кулька, яка знаходиться на відстані 30 см від металевої кульки масою 1 г, яка висить на шовковій нитці
Який заряд має кулька, яка знаходиться на відстані 30 см від металевої кульки масою 1 г, яка висить на шовковій нитці і має заряд +0.4 мкКл, якщо сила натягу нитки дорівнює нулю?
30.09.2024 10:44
Описание:
Для решения этой задачи мы можем использовать Закон Кулона, который гласит, что сила взаимодействия между двумя точечными зарядами пропорциональна произведению их зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Дано, что у нас есть две кульки. Первая кулька, металлическая, имеет заряд +0.4 мкКл. Вторая кулька с расстоянием 30 см от первой кульки несет неизвестный заряд. Мы знаем, что сила натяжения нити равна нулю.
Сила натяжения нити вызвана электростатическим взаимодействием зарядов. Если сила натяжения нити равна нулю, это означает, что сила взаимодействия между зарядами первой и второй кульками также должна быть равна нулю.
Используя Закон Кулона, мы можем записать уравнение:
F = (k * |q1 * q2|) / r^2
где F - сила взаимодействия, k - постоянная Кулона (k ≈ 9 * 10^9 Н * м^2/Кл^2), q1 и q2 - заряды кульки, r - расстояние между ними.
Так как сила натяжения нити равна нулю, то:
F = 0
Подставляя в уравнение значения, у нас получится следующий шаг:
(9 * 10^9 * |0.4 * q2|) / (0.3^2) = 0
Упрощая выражение:
|0.4 * q2| = 0
Так как заряд не может быть отрицательным, имеем q2 = 0.
Значит, вторая кулька не несет заряд.
Демонстрация:
Учитывая условия задачи, мы приходим к выводу, что вторая кулька не несет заряд.
Совет:
Для лучшего понимания Закона Кулона рекомендуется изучать его математическую формулу, а также разобраться с единицами измерения заряда, расстояния и постоянной Кулона. Решайте много практических задач, чтобы улучшить свои навыки в применении данного закона.
Дополнительное задание:
У нас есть два заряда: первый заряд имеет величину 5 мкКл и второй заряд имеет величину -3 мкКл. Расстояние между ними составляет 10 см. Найдите силу взаимодействия между этими зарядами.