Какова величина другого заряда, если заряд, равный 1,3*10^-6 Кл, помещен в спирт на расстоянии 5 см от него и заряды притягиваются силой 0,45 Н при диэлектрической проницаемости 26?

Физика 11 класс Электрические заряды и силы взаимодействия величина заряда физика 11 класс заряд 1,3*10^-6 Кл спирт расстояние 5 см сила притяжения 0,45 Н диэлектрическая проницаемость 26 закон Кулона электрические заряды расчет заряда Новый

Дано:

• q1 = 1,3 * 10^(-6) Кл (первый заряд)
• r = 5 см = 0,05 м (расстояние между зарядами)
• F = 0,45 Н (сила притяжения между зарядами)
• E = 26 (диэлектрическая проницаемость спирта)

Необходимо найти:

• q2 (величина второго заряда)

Решение:

Мы будем использовать закон Кулона, который описывает силу взаимодействия между двумя зарядами. В его общем виде формула выглядит так:

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

где:

• F - сила взаимодействия (в нашем случае 0,45 Н),
• k - коэффициент пропорциональности (для вакуума k = 9 * 10^9 Н·м²/Кл²),
• |q1| и |q2| - величины зарядов,
• E - диэлектрическая проницаемость (в нашем случае 26),
• r - расстояние между зарядами (в нашем случае 0,05 м).

Наша задача - выразить |q2| из данной формулы. Для этого, сначала умножаем обе стороны уравнения на (E * r^2):

F * E * r^2 = k * |q1| * |q2|

Теперь выразим |q2|:

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

Подставим известные значения в формулу:

|q2| = (0,45 Н * 26 * (0,05 м)^2) / (9 * 10^9 Н·м²/Кл² * 1,3 * 10^(-6) Кл)

Выполним расчеты шаг за шагом:

1. Сначала вычислим r^2: (0,05 м)² = 0,0025 м².
2. Теперь подставим это значение в уравнение:
3. |q2| = (0,45 * 26 * 0,0025) / (9 * 10^9 * 1,3 * 10^(-6)).
4. Вычислим числитель: 0,45 * 26 * 0,0025 = 0,02925.
5. Теперь числитель: 9 * 10^9 * 1,3 * 10^(-6) = 11,7.
6. Теперь подставим и вычислим: |q2| = 0,02925 / 11,7 ≈ 2,5 * 10^(-6) Кл.

Ответ: Величина второго заряда |q2| составляет примерно 2,5 мкКл.