Два одинаковых шарика взаимодействуют в вакууме с силой 300 мН, находясь на расстоянии 0,1 м друг от друга. Найдите заряды шариков. ответ запишите в мкКл.

sakulich05 sakulich05    2   12.05.2020 12:26    774

Ответы
benslip13 benslip13  18.01.2024 06:20
Для решения данной задачи, нам понадобятся некоторые физические законы и формулы, а именно:

1) Закон Кулона, который гласит: сила притяжения или отталкивания между двумя точечными зарядами пропорциональна произведению этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними:

F = (k * q1 * q2) / r^2,

где F - сила взаимодействия между зарядами, k - постоянная Кулона (9 * 10^9 Н м^2/Кл^2), q1 и q2 - заряды двух тел, r - расстояние между зарядами.

2) Закон сохранения заряда, который гласит, что алгебраическая сумма всех зарядов в замкнутой системе всегда равна нулю.

По условию задачи, два одинаковых шарика взаимодействуют между собой с силой величиной 300 мН (миллиньютон). Расстояние между шариками составляет 0,1 м (метр). Нам нужно найти заряды этих шариков.

Для начала, мы можем выразить силу взаимодействия через величины зарядов и расстояние между шариками, используя закон Кулона. Для этого необходимо найти неизвестные заряды q1 и q2.

F = (k * q1 * q2) / r^2

Подставляем известные значения:

300 мН = (9 * 10^9 Н м^2/Кл^2) * (q1 * q2) / (0,1 м)^2

Упростим формулу:

300 мН = (9 * 10^9 Н м^2/Кл^2) * (q1 * q2) / 0,01 м^2

Переместим все известные значения и заряды в одну часть, чтобы оставить только неизвестные заряды:

(q1 * q2) = (300 мН * 0,01 м^2) / (9 * 10^9 Н м^2/Кл^2)

(q1 * q2) = 300 мН * 0,01 м^2 / 9 * 10^9 Н м^2/Кл^2

(q1 * q2) = 0,03 мН * м^2 / 9 * 10^9 Н м^2/Кл^2

(q1 * q2) = 0,03 / 9 * 10^9 мН * м^2 / Н м^2/Кл^2

(q1 * q2) = 0,03 / 9 * 10^9 Кл

(q1 * q2) = 3,33 * 10^-12 Кл

Из формулы закона сохранения заряда, мы знаем, что сумма зарядов всегда равна нулю:

q1 + q2 = 0

Теперь нам нужно найти отдельные значения зарядов q1 и q2. Мы знаем, что сумма зарядов равна нулю, поэтому:

q1 = -q2

Подставляем это выражение в предыдущую формулу:

(-q2)^2 = 3,33 * 10^-12 Кл

q2^2 = 3,33 * 10^-12 Кл

q2 = ± √(3,33 * 10^-12 Кл)

q2 = ± 5,76 * 10^-6 Кл (в мкКл)

Таким образом, заряды шариков равны -5,76 * 10^-6 Кл и +5,76 * 10^-6 Кл (в мкКл).
ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Физика