Как можно определить расстояние L между двумя одинаковыми шариками, которые имеют заряды q1=6нКл и q2=-2нКл, если они были сначала соприкоснуты, а затем развели на это расстояние, при этом сила их Кулоновского взаимодействия составила F=0.9мкН? Учтите, что расстояние между шариками значительно больше их размеров и они находятся в вакууме.

Физика 11 класс Электростатика расстояние между шариками кулоновское взаимодействие заряды шариков физика 11 класс сила взаимодействия Вакуум заряд 6нКл заряд -2нКл формула Кулона задача по физике Новый

Для решения данной задачи мы воспользуемся законом Кулона, который описывает силу взаимодействия между двумя зарядами. Формула закона Кулона выглядит следующим образом:

F = k * |q1 * q2| / L^2

где:

• F - сила взаимодействия между зарядами (в ньютонах),
• k - электрическая постоянная (приблизительно 8.99 * 10^9 Н·м²/Кл²),
• q1 и q2 - величины зарядов (в кулонах),
• L - расстояние между зарядами (в метрах).

Теперь подставим известные значения в формулу. Сначала преобразуем заряды из нанокулонов в кулоны:

• q1 = 6 нКл = 6 * 10^(-9) Кл,
• q2 = -2 нКл = -2 * 10^(-9) Кл.

Теперь подставим значения в формулу:

0.9 * 10^(-6) Н = 8.99 * 10^9 Н·м²/Кл² * |(6 * 10^(-9) Кл) * (-2 * 10^(-9) Кл)| / L^2

Теперь вычислим модуль произведения зарядов:

|q1 * q2| = |(6 * 10^(-9)) * (-2 * 10^(-9))| = 12 * 10^(-18) Кл².

Подставим это значение в уравнение:

0.9 * 10^(-6) = 8.99 * 10^9 * 12 * 10^(-18) / L^2

Перепишем уравнение, чтобы выразить L^2:

L^2 = (8.99 * 10^9 * 12 * 10^(-18)) / (0.9 * 10^(-6))

Теперь вычислим числитель:

8.99 * 10^9 * 12 * 10^(-18) = 107.88 * 10^(-9) = 1.0788 * 10^(-7) Н·м².

Теперь подставим это значение в уравнение:

L^2 = (1.0788 * 10^(-7)) / (0.9 * 10^(-6))

Теперь вычислим L^2:

L^2 = 1.197 * 10^(-1) м².

Теперь найдем L, взяв квадратный корень:

L = √(1.197 * 10^(-1)) ≈ 0.346 м.

Таким образом, расстояние между двумя шариками составляет примерно 0.346 метра.