Каковы заряды двух одинаковых шариков, находящихся на расстоянии 10 см друг от друга и взаимодействующих с силой 0,3 Н, если их заряды одинаковы по модулю?

Физика 10 класс Электростатика заряды шариков расстояние 10 см сила взаимодействия 0,3 Н одинаковые заряды физика зарядов Новый

Для решения этой задачи мы будем использовать закон Кулона, который описывает силу взаимодействия между двумя зарядами. Закон Кулона формулируется следующим образом:

F = k * |q1 * q2| / r²

где:

• F - сила взаимодействия (в Ньютонах),
• k - электрическая постоянная (приблизительно равна 8,99 * 10^9 Н·м²/Кл²),
• q1 и q2 - заряды (в Кл),
• r - расстояние между зарядами (в метрах).

В нашей задаче:

• Сила F = 0,3 Н,
• Расстояние r = 10 см = 0,1 м.

Поскольку заряды одинаковы по модулю, мы можем обозначить их как q. Таким образом, у нас есть:

F = k * |q * q| / r²

или

F = k * q² / r²

Теперь подставим известные значения в формулу:

0,3 = (8,99 * 10^9) * q² / (0,1)²

Теперь упростим уравнение:

0,3 = (8,99 * 10^9) * q² / 0,01

Умножим обе стороны на 0,01:

0,3 * 0,01 = 8,99 * 10^9 * q²

0,003 = 8,99 * 10^9 * q²

Теперь разделим обе стороны на 8,99 * 10^9:

q² = 0,003 / (8,99 * 10^9)

Теперь вычислим значение:

q² ≈ 3,34 * 10^-13

Теперь найдём q, взяв квадратный корень:

q ≈ √(3,34 * 10^-13) ≈ 5,78 * 10^-7 Кл

Таким образом, заряды двух одинаковых шариков, находящихся на расстоянии 10 см друг от друга и взаимодействующих с силой 0,3 Н, составляют примерно 5,78 * 10^-7 Кл.