Как решить задачи по физике, которые я привёл ниже? Помогите, пожалуйста:

1. Задача 1: Два одинаковых шарика находятся на расстоянии 40 см друг от друга. Заряд одного из них 6 нКл, а заряд другого 2 нКл. Шарики привели в соприкосновение и вновь раздвинули на такое же расстояние. Определите силы их взаимодействия до и после соприкосновения.
2. Задача 2: На каком расстоянии от точечного заряда 10 нКл, находящегося в воде, напряженность электрического поля будет равна 0,25 Н/Кл?
3. Задача 3: Конденсатор имеет электроемкость С - 40 пФ. Какой заряд находится на каждой из его обкладок, если разность потенциалов между ними равна 5000 В? Ответ дайте в мкКл.

Решение через Дано и применение СИ.

Физика 11 класс Электрические явления физика 11 класс задачи по физике электрические заряды силы взаимодействия напряженность электрического поля электроёмкость конденсатора разность потенциалов решение задач по физике Новый

Давайте рассмотрим каждую из задач по очереди и подробно разберем, как их решать.

Задача 1: Два одинаковых шарика находятся на расстоянии 40 см друг от друга. Заряд одного из них 6 нКл, а заряд другого 2 нКл. Шарики привели в соприкосновение и вновь раздвинули на такое же расстояние. Определите силы их взаимодействия до и после соприкосновения.

Для решения этой задачи нам нужно использовать закон Кулона, который описывает силу взаимодействия между двумя точечными зарядами:

F = k * |q1 * q2| / r^2,

где:

• F - сила взаимодействия;
• k - коэффициент пропорциональности (k ≈ 9 * 10^9 Н·м²/Кл²);
• q1 и q2 - заряды;
• r - расстояние между зарядами.

1. Сначала найдем силу взаимодействия до соприкосновения:
• q1 = 6 нКл = 6 * 10^-9 Кл;
• q2 = 2 нКл = 2 * 10^-9 Кл;
• r = 40 см = 0.4 м;
2. Подставляем значения в формулу:

F1 = (9 * 10^9) * (6 * 10^-9) * (2 * 10^-9) / (0.4)^2.

3. Вычисляем:

F1 = (9 * 10^9) * (12 * 10^-18) / 0.16 = 0.675 Н.

4. Теперь найдем заряды после соприкосновения. Они уравновесились и стали равными:

q = (6 + 2) / 2 = 4 нКл = 4 * 10^-9 Кл.

5. Теперь снова применяем закон Кулона:

F2 = (9 * 10^9) * (4 * 10^-9) * (4 * 10^-9) / (0.4)^2.

6. Вычисляем:

F2 = (9 * 10^9) * (16 * 10^-18) / 0.16 = 0.9 Н.

7. Ответ: до соприкосновения F1 = 0.675 Н, после соприкосновения F2 = 0.9 Н.

Задача 2: На каком расстоянии от точечного заряда 10 нКл, находящегося в воде, напряженность электрического поля будет равна 0,25 Н/Кл?

Напряженность электрического поля E от точечного заряда рассчитывается по формуле:

E = k * |q| / r^2,

где:

• q - заряд;
• r - расстояние от заряда;
• k - коэффициент, который в воде равен примерно 7,2 * 10^9 Н·м²/Кл².

1. Из формулы выразим r:

r = sqrt(k * |q| / E).

2. Подставляем значения:
• q = 10 нКл = 10 * 10^-9 Кл;
• E = 0.25 Н/Кл;
• k = 7.2 * 10^9 Н·м²/Кл².
3. Вычисляем:

r = sqrt((7.2 * 10^9) * (10 * 10^-9) / 0.25).

4. Считаем:

r = sqrt(288 м²) = 16.97 м.

5. Ответ: расстояние r ≈ 16.97 м.

Задача 3: Конденсатор имеет электроемкость C = 40 пФ. Какой заряд находится на каждой из его обкладок, если разность потенциалов между ними равна 5000 В? Ответ дайте в мкКл.

Заряд на обкладках конденсатора можно найти по формуле:

Q = C * U,

где:

• Q - заряд;
• C - электроемкость;
• U - разность потенциалов.

1. Сначала переведем электроемкость в СИ:

C = 40 пФ = 40 * 10^-12 Ф.

2. Разность потенциалов U = 5000 В.
3. Теперь подставим значения в формулу:

Q = (40 * 10^-12) * (5000).

4. Вычисляем:

Q = 200 * 10^-9 Кл = 200 нКл.

5. Переведем в мкКл:

200 нКл = 0.2 мкКл.

6. Ответ: заряд на обкладках Q = 0.2 мкКл.

Теперь вы знаете, как решать эти задачи, и можете применять данный подход к другим аналогичным задачам!