Какое расстояние между центрами двух одинаковых шариков электроскопа, имеющих заряды по 4*10^-6 Кл каждый, если они взаимодействуют с силой 1,6 Н?

Физика 11 класс Электрические заряды и силы взаимодействия расстояние между центрами шариков заряды электроскопа сила взаимодействия шариков физика 11 класс задача по физике электростатика закон Кулона Новый

Для решения этой задачи мы будем использовать закон Кулона, который описывает силу взаимодействия между двумя точечными зарядами. Формула закона Кулона выглядит следующим образом:

F = k * (|q1 * q2|) / r^2

где:

• F - сила взаимодействия между зарядами (в Ньютонах),
• k - коэффициент пропорциональности (приблизительно 8,99 * 10^9 Н·м²/Кл²),
• q1 и q2 - величины зарядов (в Кулонах),
• r - расстояние между центрами зарядов (в метрах).

В нашем случае оба заряда равны и составляют 4 * 10^-6 Кл. Подставим известные значения в формулу:

1. Заменим q1 и q2 на 4 * 10^-6 Кл:
F = k * (|4 * 10^-6 * 4 * 10^-6|) / r^2
2. Сила F равна 1,6 Н, подставим это значение:
1,6 = 8,99 * 10^9 * (|4 * 10^-6 * 4 * 10^-6|) / r^2
3. Теперь вычислим произведение зарядов:
|4 * 10^-6 * 4 * 10^-6| = 16 * 10^{-12} Кл²
4. Подставим это значение в уравнение:
1,6 = 8,99 * 10^9 * (16 * 10^{-12}) / r^2
5. Упростим уравнение:
1,6 = (143,84 * 10^{-3}) / r^2
6. Теперь выразим r^2:
r^2 = (143,84 * 10^{-3}) / 1,6
7. Вычислим r^2:
r^2 = 89,9 * 10^{-3} м²
8. Теперь найдем r, взяв квадратный корень:
r = √(89,9 * 10^{-3}) r ≈ 0,2998 м

Таким образом, расстояние между центрами двух одинаковых шариков электроскопа составляет примерно 0,3 метра.