1. На каком расстоянии друг от друга находятся заряды 10 нКл и 16 нКл, если они взаимодействуют с силой 30 мН?
2. Какова величина электрических зарядов, которые на расстоянии 1 м взаимодействуют с силой 7,2 Н?
Физика 11 класс Электростатика расстояние между зарядами взаимодействие зарядов сила взаимодействия зарядов величина электрических зарядов закон Кулона физика 11 класс задачи по электричеству
Давайте разберем оба вопроса по порядку.
1. На каком расстоянии друг от друга находятся заряды 10 нКл и 16 нКл, если они взаимодействуют с силой 30 мН?
Для решения этой задачи мы будем использовать закон Кулона, который описывает силу взаимодействия между двумя точечными зарядами. Формула закона Кулона имеет следующий вид:
F = k * |q1 * q2| / r²
где:
Теперь подставим известные значения в формулу. Заряды 10 нКл и 16 нКл нужно перевести в кулоны:
Сила F = 30 мН = 30 * 10^(-3) Н.
Теперь подставим все известные значения в формулу:
30 * 10^(-3) = (8.99 * 10^9) * (1 * 10^(-8) * 1.6 * 10^(-8)) / r².
Теперь упрощаем уравнение:
30 * 10^(-3) = (8.99 * 10^9) * (1.6 * 10^(-16)) / r².
Теперь выразим r²:
r² = (8.99 * 10^9 * 1.6 * 10^(-16)) / (30 * 10^(-3)).
Теперь вычислим значение r²:
r² = (14.384 * 10^(-7)) / (30 * 10^(-3)) = 4.795 * 10^(-5).
Теперь найдем r:
r = sqrt(4.795 * 10^(-5)).
После вычислений получаем:
r ≈ 0.00693 м или 6.93 мм.
Ответ: Заряды находятся на расстоянии примерно 6.93 мм друг от друга.
2. Какова величина электрических зарядов, которые на расстоянии 1 м взаимодействуют с силой 7,2 Н?
Для решения этой задачи также воспользуемся законом Кулона. У нас есть сила F = 7,2 Н и расстояние r = 1 м.
Подставим известные значения в формулу:
7.2 = k * |q1 * q2| / (1)².
Здесь r = 1, поэтому упростим уравнение:
7.2 = k * |q1 * q2|.
Теперь выразим произведение зарядов:
|q1 * q2| = 7.2 / k.
Подставим значение k:
|q1 * q2| = 7.2 / (8.99 * 10^9).
Теперь вычислим это значение:
|q1 * q2| ≈ 8.00 * 10^(-10) Кл².
Это произведение двух зарядов. Чтобы найти величины зарядов, нам нужно знать, как они соотносятся между собой. Например, если мы предположим, что q1 = q2, то:
q1 * q2 = q², тогда:
q² = 8.00 * 10^(-10),
q = sqrt(8.00 * 10^(-10)) ≈ 2.83 * 10^(-5) Кл.
Если же заряды разные, то их можно выразить через одно из значений, например, q1 = x, q2 = y, где x * y = 8.00 * 10^(-10).
Ответ: Если предположить, что заряды равны, то их величина примерно 2.83 * 10^(-5) Кл. Если же заряды разные, то их произведение равно 8.00 * 10^(-10) Кл².