Три одинаковые маленькие бусинки расположены в воздухе в вершинах правильного треугольника со стороной 20см. первая бусинка несет заряд q1 = 80 нкл, вторая q2 = 30 нкл, а третья q3 = 40 нкл. с какой силой третья бусинка действует на первую
Добрый день! Давайте разберем эту задачу пошагово.
Для начала, давайте вспомним, что сила взаимодействия между заряженными частицами определяется по закону Кулона:
F = k * (q1 * q2) / r^2,
где F - сила взаимодействия, k - постоянная Кулона, q1 и q2 - заряды частиц, r - расстояние между ними.
В нашем случае, нас интересует сила, с которой третья бусинка действует на первую. Пусть F13 - эта сила.
Теперь перейдем к решению конкретной задачи.
1. Начнем с рассмотрения силы, с которой первая бусинка действует на третью. По закону Кулона, эта сила будет равна:
F31 = k * (q1 * q3) / r^2.
2. Далее, воспользуемся принципом взаимности: сила, с которой первая бусинка действует на третью, должна быть равной по модулю, но противоположной по направлению, силе, с которой третья бусинка действует на первую. То есть:
F13 = - F31.
3. Теперь подставим значения зарядов q1 = 80 нкл и q3 = 40 нкл в формулу для силы F31:
F31 = k * (80 нкл * 40 нкл) / r^2.
4. Осталось выразить расстояние между бусинками, чтобы получить окончательный ответ. Так как бусинки расположены в вершинах правильного треугольника, то расстояние между любыми двумя бусинками будет равно одной стороне треугольника. В данном случае, сторона треугольника равна 20 см.
Таким образом, окончательная формула для силы F31 будет выглядеть так:
F31 = k * (80 нкл * 40 нкл) / (20 см)^2.
5. Теперь остается только подставить все известные значения в формулу и выполнить необходимые расчеты:
- Постоянная Кулона k равна примерно 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2.
- Расстояние между бусинками равно (20 см)^2 = 400 см^2.
Для начала, давайте вспомним, что сила взаимодействия между заряженными частицами определяется по закону Кулона:
F = k * (q1 * q2) / r^2,
где F - сила взаимодействия, k - постоянная Кулона, q1 и q2 - заряды частиц, r - расстояние между ними.
В нашем случае, нас интересует сила, с которой третья бусинка действует на первую. Пусть F13 - эта сила.
Теперь перейдем к решению конкретной задачи.
1. Начнем с рассмотрения силы, с которой первая бусинка действует на третью. По закону Кулона, эта сила будет равна:
F31 = k * (q1 * q3) / r^2.
2. Далее, воспользуемся принципом взаимности: сила, с которой первая бусинка действует на третью, должна быть равной по модулю, но противоположной по направлению, силе, с которой третья бусинка действует на первую. То есть:
F13 = - F31.
3. Теперь подставим значения зарядов q1 = 80 нкл и q3 = 40 нкл в формулу для силы F31:
F31 = k * (80 нкл * 40 нкл) / r^2.
4. Осталось выразить расстояние между бусинками, чтобы получить окончательный ответ. Так как бусинки расположены в вершинах правильного треугольника, то расстояние между любыми двумя бусинками будет равно одной стороне треугольника. В данном случае, сторона треугольника равна 20 см.
Таким образом, окончательная формула для силы F31 будет выглядеть так:
F31 = k * (80 нкл * 40 нкл) / (20 см)^2.
5. Теперь остается только подставить все известные значения в формулу и выполнить необходимые расчеты:
- Постоянная Кулона k равна примерно 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2.
- Расстояние между бусинками равно (20 см)^2 = 400 см^2.
F31 = (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2) * (80 нкл * 40 нкл) / 400 см^2.
6. Выполним расчеты:
F31 = (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2) * (0.08 мкл * 0.04 мкл) / 0.04 м^2,
F31 = 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2 * (0.08 мкл * 0.04 мкл) / 0.04 м^2,
F31 = 0.0036 Н.
7. А так как F13 = - F31, то:
F13 = - 0.0036 Н.
Таким образом, сила, с которой третья бусинка действует на первую, равна - 0.0036 Н.
Надеюсь, мой ответ был понятен и информативен! Если у вас возникнут дополнительные вопросы, не стесняйтесь задавать их.