Какова величина двух одинаковых точечных зарядов, если они взаимодействуют с силой 0,1 Н при расстоянии 6 м между ними в вакууме?

Физика 11 класс Электрические заряды и закон Кулона величина зарядов точечные заряды сила взаимодействия расстояние между зарядами закон Кулона физика 11 класс Новый

Для решения этой задачи мы будем использовать закон Кулона, который описывает силу взаимодействия между двумя точечными зарядами. Закон Кулона гласит, что сила F между двумя зарядами Q1 и Q2, находящимися на расстоянии r друг от друга, определяется по формуле:

F = k * |Q1 * Q2| / r^2

где:

• F - сила взаимодействия (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 данной задаче у нас есть два одинаковых заряда, поэтому мы можем обозначить их как Q. Тогда формула для силы будет выглядеть так:

F = k * |Q * Q| / r^2

Это можно упростить до:

F = k * Q^2 / r^2

Теперь подставим известные значения в формулу:

• F = 0,1 Н
• r = 6 м
• k = 8.99 * 10^9 Н·м²/Кл²

Подставляем значения в уравнение:

0,1 = (8.99 * 10^9) * Q^2 / (6^2)

Теперь вычислим 6 в квадрате:

6^2 = 36

Теперь подставим это значение в уравнение:

0,1 = (8.99 * 10^9) * Q^2 / 36

Умножим обе стороны на 36:

0,1 * 36 = 8.99 * 10^9 * Q^2

Вычислим 0,1 * 36:

3,6 = 8.99 * 10^9 * Q^2

Теперь разделим обе стороны на 8.99 * 10^9:

Q^2 = 3,6 / (8.99 * 10^9)

Теперь вычислим правую часть:

Q^2 ≈ 4.0 * 10^-10

Теперь найдем Q, взяв квадратный корень из обеих сторон:

Q ≈ √(4.0 * 10^-10)

В результате мы получим:

Q ≈ 2.0 * 10^-5 Кл

Таким образом, величина каждого из зарядов составляет примерно 2.0 * 10^-5 Кл.