3. Шар, обладающий зарядом, соприкасается с аналогичным незаряженным шаром. Если расстояние между этими объектами составляет г-15 см, то они отталкивают друг друга с силой F=1 мН. Требуется рассчитать первоначальный заряд заряженного шара.
Хорошо, давайте решим эту задачу. Для начала, давайте разберемся, какие формулы и понятия нам потребуются для решения этой задачи.
1. Закон Кулона: Сила взаимодействия двух зарядов прямо пропорциональна их зарядам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Математическая формула для закона Кулона: F = k * (q1 * q2) / r^2,
где F - сила взаимодействия, q1 и q2 - заряды двух объектов, r - расстояние между объектами, k - постоянная пропорциональности.
2. Величина заряда измеряется в Кулонах (кл) или в микрокулонах (мкКл).
3. 1 миллион Кулонов (МлКл) = 1 Кулон (кл).
4. Расстояние между объектами измеряется в метрах (м) или в сантиметрах (см).
Теперь давайте перейдем к решению задачи:
1. Мы знаем, что расстояние между заряженным и незаряженным шарами составляет 15 см. Но для дальнейших расчетов нам требуется перевести это расстояние в метры, так как СИ - система единиц в физике.
Расстояние в метрах (r) = 15 см / 100 см/м = 0,15 м
2. Мы также знаем, что сила взаимодействия между ними составляет 1 мН (1 миллиньютон = 0,001 Н) и дана в тексте задачи.
Сила взаимодействия (F) = 1 мН = 0,001 Н
3. Величина постоянной пропорциональности (k) в законе Кулона равна 9 * 10^9 Н * м^2/Кл^2 и является известной константой.
4. Мы хотим найти первоначальный заряд заряженного шара (q1).
5. Подставим известные величины в формулу закона Кулона:
F = k * (q1 * q2) / r^2
0,001 = (9 * 10^9) * (q1 * 0) / (0,15^2)
Заметим, что q2 = 0, так как второй шар не является заряженным.
6. Делаем алгебраические преобразования для получения значения заряда заряженного шара (q1):
7. Разделим обе части уравнения на 9 * 10^9, чтобы найти значение заряда заряженного шара (q1):
(2,25 * 10^-6) / (9 * 10^9) = q1
Заметим, что 10^-6 / 10^9 = 10^-15 (математическое правило деления степеней десятки). Таким образом, получаем:
(2,25 / 9) * 10^(-6-9) = q1
0,25 * 10^(-6-9) = q1
0,25 * 10^-15 = q1
8. Итак, первоначальный заряд заряженного шара (q1) равен 0,25 * 10^-15 Кл (количество знаков после запятой может варьироваться в зависимости от точности ответа).
Таким образом, первоначальный заряд заряженного шара составляет 0,25 * 10^-15 Кл.
1. Закон Кулона: Сила взаимодействия двух зарядов прямо пропорциональна их зарядам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Математическая формула для закона Кулона: F = k * (q1 * q2) / r^2,
где F - сила взаимодействия, q1 и q2 - заряды двух объектов, r - расстояние между объектами, k - постоянная пропорциональности.
2. Величина заряда измеряется в Кулонах (кл) или в микрокулонах (мкКл).
3. 1 миллион Кулонов (МлКл) = 1 Кулон (кл).
4. Расстояние между объектами измеряется в метрах (м) или в сантиметрах (см).
Теперь давайте перейдем к решению задачи:
1. Мы знаем, что расстояние между заряженным и незаряженным шарами составляет 15 см. Но для дальнейших расчетов нам требуется перевести это расстояние в метры, так как СИ - система единиц в физике.
Расстояние в метрах (r) = 15 см / 100 см/м = 0,15 м
2. Мы также знаем, что сила взаимодействия между ними составляет 1 мН (1 миллиньютон = 0,001 Н) и дана в тексте задачи.
Сила взаимодействия (F) = 1 мН = 0,001 Н
3. Величина постоянной пропорциональности (k) в законе Кулона равна 9 * 10^9 Н * м^2/Кл^2 и является известной константой.
4. Мы хотим найти первоначальный заряд заряженного шара (q1).
5. Подставим известные величины в формулу закона Кулона:
F = k * (q1 * q2) / r^2
0,001 = (9 * 10^9) * (q1 * 0) / (0,15^2)
Заметим, что q2 = 0, так как второй шар не является заряженным.
6. Делаем алгебраические преобразования для получения значения заряда заряженного шара (q1):
0,001 * 0,15^2 = 9 * 10^9 * q1 * 0
0,001 * 0,0225 = 0
2,25 * 10^-6 = 9 * 10^9 * q1
7. Разделим обе части уравнения на 9 * 10^9, чтобы найти значение заряда заряженного шара (q1):
(2,25 * 10^-6) / (9 * 10^9) = q1
Заметим, что 10^-6 / 10^9 = 10^-15 (математическое правило деления степеней десятки). Таким образом, получаем:
(2,25 / 9) * 10^(-6-9) = q1
0,25 * 10^(-6-9) = q1
0,25 * 10^-15 = q1
8. Итак, первоначальный заряд заряженного шара (q1) равен 0,25 * 10^-15 Кл (количество знаков после запятой может варьироваться в зависимости от точности ответа).
Таким образом, первоначальный заряд заряженного шара составляет 0,25 * 10^-15 Кл.