На каком расстояние дру от друга заряды 2 мкКл и 20 нКл взаимодействуют с силой 4 мН?

Nasti12 Nasti12    3   19.03.2021 10:22    17

Ответы
СофияГольдина СофияГольдина  16.01.2024 16:16
Добрый день!

Вы задали интересный вопрос о взаимодействии двух зарядов. Для того чтобы решить эту задачу, нам понадобятся формулы закона Кулона и закона Ньютона.

Закон Кулона устанавливает, что сила взаимодействия между двумя точечными зарядами пропорциональна произведению модулей этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними:

F = k * |q1| * |q2| / r^2,

где F - сила взаимодействия, q1 и q2 - заряды, r - расстояние между ними, k - постоянная Кулона.

В данном случае нам известны следующие значения:
q1 = 2 мкКл = 2 * 10^(-6) Кл,
q2 = 20 нКл = 20 * 10^(-9) Кл,
F = 4 мН = 4 * 10^(-3) Н.

Мы хотим найти значение r - расстояния между зарядами.

Чтобы найти r, нам необходимо переписать формулу закона Кулона и выразить r:

r^2 = k * |q1| * |q2| / F.

Константа k для вакуума равна 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2.

Теперь мы можем подставить известные значения в формулу и решить уравнение:

r^2 = (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2) * (2 * 10^(-6) Кл) * (20 * 10^(-9) Кл) / (4 * 10^(-3) Н),

r^2 = (9 * 2 * 20 * 10^9 * 10^(-6 - 9 - 3) м^2) / (4 * 10^(-3) Н),

r^2 = 180 * 10^(-6 - 3) м^2 / (4 * 10^(-3) Н).

Чтобы упростить выражение, мы можем объединить степени десяти:

r^2 = 180 * 10^(-9) м^2 / (4 * 10^(-3) Н).

Для деления чисел со степенями десяти, мы вычитаем показатели степеней:

r^2 = 180 / 4 * 10^(-9 - (-3)) м^2,

r^2 = 45 * 10^(-9 + 3) м^2,

r^2 = 45 * 10^(-6) м^2.

Используя свойство равности степеней десяти и вычисляя значение выражения, мы получаем:

r^2 = 45 * 10^(-6) м^2 = 4.5 * 10^(-5) м^2.

Наконец, чтобы найти значение r, нам необходимо извлечь квадратный корень из r^2:

r = √(4.5 * 10^(-5)) м.

После подстановки значения в калькулятор мы получаем:

r ≈ 0.0067 м.

Таким образом, расстояние между зарядами равно примерно 0.0067 метра или 6.7 миллиметра.

Надеюсь, что решение было понятным и информативным! Если у вас возникнут еще вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать их. Я всегда готов помочь!
ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Физика