1.как зависит сила взаимодействия точечных зарядов от расстояния между ними?как изменится сила,если расстояние между зарядами увеличить в два раза?
2.Точечный заряд 1 мкКл в керосине (е=2) взаимодействует со вторым зарядом,находящимся на расстоянии 10 см, с силой 1.8 H. Какова величина второго заряда?
3. Два одинаковых по размеру металлических шарика несут заряды 7 мкКл и - 3 мкКл. Шарики привели в соприкосновение и развели на некоторое расстояние,после чего сила их взаимодействия оказалась равной 40 Н. Определите это расстояние
Если расстояние между зарядами увеличить в два раза, то сила взаимодействия между ними уменьшится в четыре раза. Это можно объяснить так: согласно закону Кулона, сила взаимодействия двух точечных зарядов пропорциональна произведению их величин и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Если расстояние увеличить в два раза, то в знаменателе будет стоять число 4, а значит, сила уменьшится в четыре раза соответственно.
2. Для решения этой задачи воспользуемся законом Кулона:
F = k * (q1 * q2) / r^2
где F - сила взаимодействия, k - постоянная Кулона, q1 и q2 - величины зарядов, r - расстояние между зарядами.
Из условия задачи известны следующие значения:
F = 1.8 H (1 H = 1 Н * м^2/C^2)
q1 = 1 мкКл = 1 * 10^-6 Кл
q2 - неизвестное значение
r = 10 см = 0.1 м
Поставим вместо F, q1 и r известные значения в формулу и решим уравнение относительно q2:
1.8 H = k * ((1 * 10^-6 Кл) * q2) / (0.1 м)^2
Для упрощения вычислений может быть использовано значение постоянной Кулона k = 9 * 10^9 Н * м^2/Кл^2.
Теперь можно решить уравнение:
1.8 H = (9 * 10^9 Н * м^2/Кл^2) * ((1 * 10^-6 Кл) * q2) / (0.1 м)^2
Упрощая, получим:
1.8 H = 9 * 10^3 * q2
Теперь можно найти значение q2:
q2 = (1.8 H) / (9 * 10^3)
q2 = 0.0002 Кл
Ответ: второй заряд имеет величину 0.0002 Кл.
3. Для решения этой задачи также воспользуемся законом Кулона:
F = k * (q1 * q2) / r^2
где F - сила взаимодействия, k - постоянная Кулона, q1 и q2 - величины зарядов, r - расстояние между зарядами.
Из условия задачи известны следующие значения:
F = 40 Н
q1 = 7 мкКл = 7 * 10^-6 Кл
q2 = -3 мкКл = -3 * 10^-6 Кл
r - неизвестное значение
Поставим вместо F, q1, q2 известные значения в формулу и решим уравнение относительно r:
40 Н = k * ((7 * 10^-6 Кл) * (-3 * 10^-6 Кл)) / r^2
Так как знак второго заряда отрицательный, это означает, что силы взаимодействия будут иметь противоположное направление.
Теперь можно решить уравнение:
40 Н = k * (-21 * 10^-12 Кл^2) / r^2
Упрощая выражение и подставляя значение постоянной Кулона k = 9 * 10^9 Н * м^2/Кл^2, получим:
40 Н = (9 * 10^9 Н * м^2/Кл^2) * (-21 * 10^-12 Кл^2) / r^2
40 Н = -189 * 10^-3 / r^2
Далее решим уравнение относительно r^2:
r^2 = (-189 * 10^-3) / 40
r^2 = -4.725 * 10^-3
Так как расстояние не может быть отрицательным, мы можем не рассматривать отрицательное значение в ответе. Также мы можем отбросить размерность отрицательного значения.
Ответ: расстояние между шариками составляет примерно 0.0685 м или 68.5 мм.