Какова величина заряда одной из двух туч, которые взаимодействуют с силой 90 кН, если заряд второй тучи составляет 25 Кл, а расстояние между ними равно 5 км?

Физика 11 класс Электрические заряды и их взаимодействие величина заряда сила взаимодействия заряд туч расстояние между тучами физика 11 класс Новый

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

F = k * |q1 * q2| / r²

где:

• F – сила взаимодействия между зарядами (в ньютонах),
• k – коэффициент пропорциональности, равный 8.99 * 10^9 Н·м²/Кл² (это электрическая постоянная),
• q1 и q2 – величины зарядов (в кулонах),
• r – расстояние между зарядами (в метрах).

В данной задаче у нас есть:

• Сила взаимодействия F = 90 кН = 90 * 10³ Н,
• Заряд второго облака q2 = 25 Кл,
• Расстояние r = 5 км = 5000 м.

Теперь подставим известные значения в формулу закона Кулона и найдем заряд первого облака q1:

1. Записываем закон Кулона:

90 * 10³ = (8.99 * 10^9) * |q1 * 25| / (5000)²

2. Упростим уравнение. Сначала найдем (5000)²:

(5000)² = 25 * 10^6 = 25000000

3. Теперь подставим это значение в уравнение:

90 * 10³ = (8.99 * 10^9) * |q1 * 25| / 25000000

4. Умножим обе стороны на 25000000:

90 * 10³ * 25000000 = (8.99 * 10^9) * |q1 * 25|

5. Теперь вычислим 90 * 10³ * 25000000:

90 * 10³ * 25000000 = 2250000000000 Н·м²

6. Теперь у нас есть:

2250000000000 = (8.99 * 10^9) * |q1 * 25|

7. Разделим обе стороны на (8.99 * 10^9) * 25:

|q1| = 2250000000000 / (8.99 * 10^9 * 25)

8. Теперь посчитаем значение:

|q1| = 2250000000000 / (224.75 * 10^9) = 10 Кл

Таким образом, величина заряда одной из туч составляет 10 Кл.