Как можно определить величину двух одинаковых по модулю и знаку точечных зарядов, которые отталкиваются с силой 0,40 Н на расстоянии 0,3 м друг от друга в вакууме?

Физика 11 класс Электростатика определить величину зарядов точечные заряды сила отталкивания расстояние между зарядами физика 11 класс Новый

Для определения величины двух одинаковых по модулю и знаку точечных зарядов, которые отталкиваются с силой 0,40 Н на расстоянии 0,3 м друг от друга в вакууме, мы можем воспользоваться законом Кулона. Этот закон описывает силу взаимодействия между двумя точечными зарядами и формулируется следующим образом:

F = k * |q1 * q2| / r²

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);
• r - расстояние между зарядами (в метрах).

В нашем случае оба заряда одинаковы, поэтому мы можем обозначить их величину как q. Тогда у нас получится:

F = k * |q|² / r²

Теперь подставим известные значения в формулу:

• F = 0,40 Н
• r = 0,3 м
• k = 8,99 * 10^9 Н·м²/Кл²

Подставляем эти значения в уравнение:

0,40 = (8,99 * 10^9) * |q|² / (0,3)²

Теперь упрощаем уравнение:

0,40 = (8,99 * 10^9) * |q|² / 0,09

Умножим обе стороны на 0,09:

0,40 * 0,09 = 8,99 * 10^9 * |q|²

0,036 = 8,99 * 10^9 * |q|²

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

|q|² = 0,036 / (8,99 * 10^9)

Рассчитаем правую часть:

|q|² ≈ 4,00 * 10^-12

Теперь извлечем квадратный корень из обеих сторон:

|q| ≈ √(4,00 * 10^-12)

Таким образом, мы получаем:

|q| ≈ 2,00 * 10^-6 Кл

Итак, величина каждого из зарядов составляет примерно 2,00 микрокулона.