1. Определите силу взаимодействия двух одинаковых точечных зарядов по 2мкКл, находящихся на расстоянии 40 см друг от друга. 2. На каком расстоянии нужно расположить два заряда:q1=5·10-9 Кл и q2=6·10 -9 Кл, чтобы они отталкивались друг от друга с силой 12·10 -5 Н.
3. Точечный заряд 1 мкКл в керосине (ε = 2) взаимодействует со вторым зарядом, находящимся на расстоянии 10 см, с силой 1,8 Н. Какова величина второго заряда ?
1. Для определения силы взаимодействия двух одинаковых точечных зарядов, мы можем использовать закон Кулона. Закон Кулона гласит, что сила взаимодействия между двумя зарядами пропорциональна их величинам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Формула для закона Кулона выглядит следующим образом:
F = (k * |q1| * |q2|) / r^2,
где F - сила взаимодействия, k - электростатическая постоянная (равная 8.99 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2), |q1| и |q2| - величины зарядов, r - расстояние между зарядами.
В нашем случае, величины зарядов q1 и q2 равны 2 мкКл (2 * 10^-6 Кл), а расстояние между ними r равно 40 см (0.4 м). Подставим эти значения в формулу и найдем силу взаимодействия:
F = (8.99 * 10^9 * (2 * 10^-6) * (2 * 10^-6)) / (0.4^2)
F = (8.99 * 4 * 10^-12) / 0.16
F = 3.593 * 10^-11 / 0.16
F ≈ 2.246 * 10^-10 Н (Ньютон).
Таким образом, сила взаимодействия двух одинаковых точечных зарядов по 2мкКл, находящихся на расстоянии 40 см друг от друга, составляет примерно 2.246 * 10^-10 Н.
2. Чтобы найти расстояние между двумя зарядами, при котором они отталкиваются друг от друга с силой 12 * 10^-5 Н, мы можем использовать тот же закон Кулона. В этом случае, величины зарядов q1 и q2 равны 5 * 10^-9 Кл и 6 * 10^-9 Кл соответственно. Нам нужно найти расстояние r.
F = (k * |q1| * |q2|) / r^2,
12 * 10^-5 = (8.99 * 10^9 * (5 * 10^-9) * (6 * 10^-9)) / r^2.
Давайте решим это уравнение относительно r:
r^2 = (8.99 * 10^9 * (5 * 10^-9) * (6 * 10^-9)) / (12 * 10^-5)
r^2 = (8.99 * 10^9 * 5 * 10^-9 * 6 * 10^-9) / (12 * 10^-5)
r^2 = 2.697 * 10^-6
r ≈ √(2.697 * 10^-6)
r ≈ 0.00164 м (примерно).
Таким образом, два заряда q1=5·10^-9 Кл и q2=6·10^-9 Кл отталкиваются друг от друга с силой 12·10^-5 Н, когда они находятся на расстоянии около 0.00164 метра друг от друга.
3. Для определения величины второго заряда, мы можем использовать тот же закон Кулона. Этот вопрос немного сложнее, потому что мы знаем силу и коэффициент диэлектрической проницаемости (ε) для керосина.
F = (k * |q1| * |q2|) / (ε * r^2),
1.8 = (8.99 * 10^9 * (1 * 10^-6) * |q2|) / (2 * 10 * r^2).
Давайте решим это уравнение относительно |q2|:
|q2| = (1.8 * 2 * 10 * r^2) / (8.99 * 10^9 * 1 * 10^-6)
|q2| = (3.6 * 10 * r^2) / (8.99 * 10^9 * 1 * 10^-6)
|q2| = 3.6 * 10 * 10^6 * r^2 / 8.99
|q2| ≈ 4.0055562 * 10^-7 * r^2.
Величина второго заряда примерно равна 4.0055562 * 10^-7 * r^2.
Это все, что касается ваших вопросов. Если у вас есть еще вопросы, не стесняйтесь задавать! Успехов в изучении физики!