1) Какая сила действует на заряд q, который размещен посередине между двумя точечными зарядами q1 = 12 нКл и q2 = -4 нКл на прямой, соединяющей их, если сила, действующая на этот заряд со стороны второго заряда, равна 6х10-8 Н?
2) Что изображено на фотографии?
Подтвержденное решение:
Объяснение: В данной задаче рассматривается применение закона Кулона, который описывает силу взаимодействия между двумя точечными зарядами. Закон Кулона гласит, что сила взаимодействия между двумя зарядами прямо пропорциональна произведению этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Для решения задачи нам дано: заряд q, размещенный между зарядами q1 и q2, сила F, действующая на заряд q со стороны второго заряда q2. Нам нужно найти силу, действующую на заряд q со стороны первого заряда q1.
Сначала мы можем использовать закон Кулона для вычисления силы, действующей на заряд q со стороны второго заряда q2. Подставив известные значения в формулу, получим:
F = k * |q1| * |q2| / r^2
где F — сила, k — постоянная Кулона, |q1| и |q2| — модули зарядов q1 и q2, r — расстояние между зарядами.
После получения значения силы F, мы можем использовать закон Кулона еще раз, чтобы найти силу, действующую на заряд q со стороны первого заряда q1. Расстояние между зарядами остается таким же, но заряд q1 заменяется на заряд q и инвертируется знак силы F. Формула будет выглядеть следующим образом:
F’ = -k * |q1| * |q| / r^2
Пример использования:
1) Расчет силы, действующей на заряд q со стороны второго заряда:
F = k * |q1| * |q2| / r^2
F = (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2) * |12 * 10^-9 Кл| * |-4 * 10^-9 Кл| / r^2
F = 6 * 10^-8 Н
2) Расчет силы, действующей на заряд q со стороны первого заряда:
F’ = -k * |q1| * |q| / r^2
F’ = -(9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2) * |12 * 10^-9 Кл| * |-4 * 10^-9 Кл| / r^2
F’ = -2.4 * 10^-8 Н
Совет: Хорошим подходом при решении задач по электростатике является визуализация пространства и знаков зарядов. Рисуя диаграмму, можно лучше представить взаимодействие между зарядами и определить направление сил. Также стоит учитывать, что сила между зарядами отталкивающая, если заряды одинакового знака и притягивающая, если заряды разных знаков.
Упражнение: Найдите силу, действующую на заряд q, если расстояние между зарядами q1 и q2 увеличивается в 2 раза.