Какова будет сила отталкивания между двумя одноимёнными точечными зарядами, если они находятся на расстоянии 15 см друг от друга, если известно, что при расстоянии 5 см сила составляет 9 Н?

Физика 11 класс Электрические силы и закон Кулона сила отталкивания одноименные заряды точечные заряды расстояние 15 см сила 9 Н физика 11 класс Новый

Ответ: 1 Н

Объяснение:

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

F = k * (q1 * q2) / r²

где F - сила взаимодействия, k - коэффициент пропорциональности (постоянная), q1 и q2 - величины зарядов, а r - расстояние между ними.

Дано:

• F1 = 9 Н (сила при расстоянии 5 см)
• r1 = 5 см = 0,05 м (первое расстояние)
• r2 = 15 см = 0,15 м (второе расстояние)

Теперь нам нужно найти силу F2, которая будет действовать на заряды при новом расстоянии r2.

Сначала мы можем выразить силу F1 через закон Кулона:

F1 = k * (q1 * q2) / r1²

Это можно записать как:

9 Н = k * (q1 * q2) / (0,05)²

Теперь, для второго расстояния r2, сила F2 будет выражаться так:

F2 = k * (q1 * q2) / r2²

Подставим значение r2:

F2 = k * (q1 * q2) / (0,15)²

Теперь мы можем сравнить F1 и F2. Так как k, q1 и q2 остаются постоянными, мы можем записать отношение сил:

F1 / F2 = (k * (q1 * q2) / (0,05)²) / (k * (q1 * q2) / (0,15)²)

Сократив одинаковые множители, получаем:

F1 / F2 = (0,15)² / (0,05)²

Теперь подставим значения:

F1 / F2 = (0,15)² / (0,05)² = 0,0225 / 0,0025 = 9

Отсюда мы можем выразить F2:

F2 = F1 / 9

F2 = 9 Н / 9 = 1 Н

Таким образом, сила отталкивания между двумя одноименными зарядами на расстоянии 15 см составляет 1 Н.