Яку величину та напрямок результуючої сили, що діє на цей заряд, можна визначити, якщо між точковими зарядами 20
Яку величину та напрямок результуючої сили, що діє на цей заряд, можна визначити, якщо між точковими зарядами 20 нКл і 40 нКл, закріпленими на відстані 10 см один від одного у вакуумі, розмістити точковий заряд - 5 нКл?
16.12.2023 13:31
Инструкция: Для расчета силы электростатического взаимодействия между зарядами мы можем использовать закон Кулона. Этот закон гласит, что сила прямо пропорциональна произведению величин зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Мы можем использовать формулу:
\[ F = k \cdot \dfrac{q_1 \cdot q_2}{r^2} \]
где F - сила в ньютон, k - электростатическая постоянная (k ≈ 8.99 * 10^9 Н·м²/Кл²), q1 и q2 - заряды (заданные в нанокулонах), r - расстояние между зарядами (задано в метрах).
В нашем случае, у нас заданы следующие значения:
q1 = 20 нКл, q2 = 40 нКл, r = 10 см = 0.1 м.
Подставим эти значения в формулу:
\[ F = 8.99 \cdot 10^9 \cdot \dfrac{20 \cdot 40}{(0.1)^2} \]
Решив эту формулу, мы получим результат:
\[ F \approx 7.196 \cdot 10^10 \, \text{Н} \]
Таким образом, результующая сила, действующая на точечный заряд 5 нКл, составляет около 7.196 * 10^10 Ньютонов и направлена по линии, соединяющей заряды 20 нКл и 40 нКл.
Пример: Требуется расчитать силу, действующую на точечный заряд величиной 5 нКл, расположенный между зарядами 20 нКл и 40 нКл на расстоянии 10 см.
Совет: При решении задач по электростатике, всегда обратите внимание на единицы измерения и их преобразования, чтобы получить консистентные ответы.
Задача на проверку: На какое расстояние нужно переместить заряд 5 нКл от заряда 20 нКл, чтобы сила между ними стала в два раза меньше?