ПЛЗЗ Два точечных положительных заряда, находясь на расстоянии 2 мм в вакууме, взаимодействуют с силой 0,9 Н. Один заряд больше второго в 4 раза.Определите величину меньшего заряда. Определите силу взаимодействия зарядов после соприкосновения и увеличения расстояния между ними до 5 мм.
1) Определение величины меньшего заряда:
Известно, что два точечных положительных заряда взаимодействуют с силой 0,9 Н при расстоянии 2 мм в вакууме. Пусть первый заряд равен q1, а второй заряд равен q2. Данное условие можно записать следующей формулой:
F = (k * q1 * q2) / r^2,
где F - сила взаимодействия, k - постоянная Кулона (9 * 10^9 Н * м^2/Кл^2), r - расстояние между зарядами.
Так как один заряд больше второго в 4 раза, можно представить q1 в виде q2 * 4. Подставив это в формулу, получим:
0,9 = (k * (4 * q2) * q2) / (0,002)^2.
Решив данное уравнение относительно q2, найдем меньший заряд:
0,9 = (k * 4 * q2^2) / 0,000004,
90000 = 4 * k * q2^2.
q2^2 = 22500 / k,
q2 = √(22500 / k).
Подставим значение постоянной Кулона и вычислим меньший заряд:
q2 = √(22500 / (9 * 10^9)),
q2 = √(2500 / 9),
q2 ≈ 50 Кл.
Ответ: Величина меньшего заряда составляет около 50 Кл.
2) Определение силы взаимодействия зарядов после соприкосновения и увеличения расстояния между ними до 5 мм:
После соприкосновения заряды могут влиять друг на друга с помощью электростатического взаимодействия. Для определения силы взаимодействия в данном случае можно использовать ту же формулу:
F = (k * q1 * q2) / r^2.
Однако, теперь расстояние между зарядами составляет 5 мм (0,005 м). Подставим значения в формулу:
F = (9 * 10^9 * (4 * 50) * 50) / (0,005)^2,
F = (9 * 10^9 * 200 * 50) / 0,000025,
F ≈ 720 * 10^15 Н.
Ответ: После соприкосновения и увеличения расстояния до 5 мм сила взаимодействия зарядов составляет примерно 720 * 10^15 Н.