Какова величина заряда, если два одинаковых точечных заряда взаимодействуют в вакууме с силой 0,1 Н на расстоянии 6 м друг от друга?

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

Для решения задачи воспользуемся законом Кулона, который описывает силу взаимодействия между двумя точечными зарядами. Формула выглядит следующим образом:

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

Где:

• F - сила взаимодействия (в Ньютонах),
• k - электростатическая постоянная, равная примерно 8,99 * 10^9 Н·м²/Кл²,
• q1 и q2 - величины зарядов (в Кл),
• r - расстояние между зарядами (в метрах).

В данной задаче нам известно:

• F = 0,1 Н,
• r = 6 м.

Поскольку заряды одинаковые, можем обозначить их как q. Таким образом, q1 = q2 = q. Подставим эти значения в формулу закона Кулона:

0,1 = k * |q * q| / 6^2

Теперь подставим значение постоянной k:

0,1 = (8,99 * 10^9) * q^2 / 36

Умножим обе стороны уравнения на 36:

0,1 * 36 = 8,99 * 10^9 * q^2

Это упрощается до:

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 значение q^2:

q^2 ≈ 4,01 * 10^-10

Теперь извлечем квадратный корень из обеих сторон, чтобы найти q:

q ≈ √(4,01 * 10^-10)

Вычисляем:

q ≈ 2,0 * 10^-5 Кл

Таким образом, величина заряда составляет примерно 2,0 * 10^-5 Кл.