Заряди та сила електростатичної взаємодії
Який заряд має перша кулька, якщо дві однакові однойменно заряджені кульки розташовані на відстані 0,9 м одна від одної
Який заряд має перша кулька, якщо дві однакові однойменно заряджені кульки розташовані на відстані 0,9 м одна від одної і взаємодіюють силою 0,25 Н? Яка буде сила електростатичної взаємодії кульок після того, як вони торкнуться одна одної і знову розійдуться на таку саму відстань, враховуючи, що заряд другої кульки дорівнює +18 мкКл?
15.12.2023 08:47
Написать свой ответ:
Пояснення: Щоб вирішити цю задачу, нам потрібно здійснити кілька кроків. По-перше, ми знаємо, що дві кульки мають однаковий однойменний заряд. Нехай цей заряд позначається як q. Потім ми знаємо, що сила взаємодії між цими кульками дорівнює 0,25 Н. Сила електростатичної взаємодії між двома зарядженими тілами розраховується за формулою:
F = (k * |q1 * q2|) / r^2
де F - сила електростатичної взаємодії, k - електростатична стала (k = 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2), q1 - заряд першого тіла, q2 - заряд другого тіла, r - відстань між ними.
Ми знаємо, що q2 = +18 мкКл (мікрокулон). Ми також знаємо, що початкова відстань між тілами дорівнює 0,9 м.
Використовуючи дані, вищенаведену формулу та розв"язуючи рівняння, можна визначити значення заряду першої кульки. Після отримання цього значення, ми можемо використати ту саму формулу, щоб розрахувати силу електростатичної взаємодії після того, як кульки торкнуться одна одної і знову розійдуться на таку саму відстань.
Приклад використання:
Ми розв"язуємо рівняння, використовуючи дані з завдання:
(9 * 10^9 * |q * (18 * 10^-6)|) / (0,9^2) = 0,25
Після розв"язання рівняння ми отримаємо значення заряду першої кульки, яке вирівнюється до -1,6667 * 10^-6 Кл (коли заряд вимірюється у кулонах).
Тепер, ми можемо використати ту саму формулу F = (9 * 10^9 * |q1 * q2|) / r^2, де q1 = -1,6667 * 10^-6 Кл, q2 = +18 мкКл та r = 0,9 м, щоб розрахувати силу електростатичної взаємодії після того, як кульки торкнуться одна одної і знову розійдуться на таку саму відстань.
Порада: Щоб зрозуміти цю тему краще, варто переглянути основні поняття з електростатики, такі як заряди, електричні сили, електрична стала тощо. Також рекомендується вивчити, як розраховувати силу електростатичної взаємодії між зарядженими тілами.
Вправа:
Задача: Дві одного знаку заряджені кульки розташовані на відстані 1,5 м одна від одної. Сила електростатичної взаємодії між ними дорівнює 0,18 Н. Який заряд має кожна кулька, якщо відомо, що рівнодійового (в результаті підсумування сил взаємодії всіх зарядів між собою) заряду немає, а всі заряди дорівнюють між собою по модулю, але можуть мати різні знаки?