Для характеристики линз используют величину, которая называется оптической силой.Оптическая сила линзы — величина, обратная к фокусному расстоянию линзы , выраженному в метрах.Обозначают оптическую силу буквой D. За единицу оптической силы взята диоптрия (дптр).Одна диоптрия - это оптическая сила линзы, фокусное расстояние которой равно 1 м.Оптическую силу собирающих линз считают положительной, а рассеивающих линз – отрицательной.Оптическая сила линзы – это величина, обратная ее фокусному расстоянию
Отметим заряды как q1, q2. Неизвестный заряд (помещённый) - q3. Расстояния: от q1 до q2 - R, от q1 до q3 - R1.
Если система в равновесии, то силы, действующие на шарик, равны.
Отсюда:
k*q1*q3/R1^2=k*q2*q3/(R-R1)^2;
q1/q2=R1^2/(R-R1)^2;
R1/(R-R1)=(q1/q2)^(1/2);
R-R1=R1*(q2/q1)^(1/2);
R=R1(1+(q2/q1)^(1/2));
R1=R/(1+(q2/q1)^(1/2));
Проверку единиц измерения делать не буду.
R1=0,04/(1+(1/9)^(1/2))=4/(40/3)=0,03 м, т.е. 3 см.
ответ: поместить надо в расстоянии 3 см от более заряженного шарика и в 1 см от менее заряженного.