Какие заряды имеют два одинаковых шарика, взаимодействующих с силой 300 мН, когда они находятся на расстоянии 0,1 м друг от друга? Запишите ответ в мкКл.
Пошаговое решение:
Объяснение: Для решения этой задачи нам необходимо использовать закон Кулона, который гласит, что сила взаимодействия между двумя зарядами прямо пропорциональна произведению зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Пусть заряды двух шариков обозначены как q1 и q2. Мы знаем, что сила взаимодействия (F) равна 300 мН (миллиньютонам), а расстояние (r) между шариками составляет 0,1 м.
Используя формулу для силы Кулона (F = k * (|q1 * q2| / r^2)), где k — постоянная Кулона, равная 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2, мы можем найти значение q1 * q2.
Решаем уравнение F = k * (|q1 * q2| / r^2) относительно q1 * q2:
300 мН = (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2) * (|q1 * q2| / (0,1 м)^2)
Упрощаем:
3 = (9 * 10^9) * (|q1 * q2| / 0,01)
Далее, избавляемся от модуля и получаем:
3 = (9 * 10^9) * (q1 * q2 / 0,01)
Теперь делим обе стороны уравнения на (9 * 10^9) / 0,01:
3 / ((9 * 10^9) / 0,01) = q1 * q2
Рассчитываем:
q1 * q2 = 3 / ((9 * 10^9) / 0,01) = 0,033 мкКл (микрокулонов)
Таким образом, заряды двух одинаковых шариков равны 0,033 мкКл каждый.
Пример использования: друг от друга?
Совет: Для лучшего понимания закона Кулона и его применения в решении задач о зарядах, рекомендуется изучить основные понятия электростатики и формулы, связанные с этой темой.
Упражнение: Два заряда равны 5 мКл и -2 мКл соответственно. Какая сила взаимодействия действует между ними, если расстояние между ними составляет 0,2 м? (Ответ дайте в Н)