Каковы значения двух электрических зарядов, если один из них в два раза меньше другого, и они взаимодействуют в вакууме на расстоянии 0,6 м с силой 2 мН?
Физика11 классЭлектрические заряды и закон Кулоназначения электрических зарядоввзаимодействие зарядовсила взаимодействиярасстояние между зарядамифизика 11 класс
Для решения этой задачи мы воспользуемся законом Кулона, который описывает силу взаимодействия между двумя электрическими зарядами. Закон Кулона формулируется следующим образом:
F = k * |q1 * q2| / r²
где:
В данной задаче нам известно, что:
Также нам дано, что один заряд в два раза меньше другого. Обозначим:
Теперь подставим эти значения в формулу закона Кулона:
2 * 10^-3 = (8,99 * 10^9) * |q * 2q| / (0,6)²
Упростим уравнение:
2 * 10^-3 = (8,99 * 10^9) * |2q²| / 0,36
Умножим обе стороны на 0,36:
2 * 10^-3 * 0,36 = 8,99 * 10^9 * 2q²
Теперь посчитаем 2 * 10^-3 * 0,36:
0,00072 = 8,99 * 10^9 * 2q²
Разделим обе стороны на 8,99 * 10^9:
0,00072 / (8,99 * 10^9) = 2q²
Теперь посчитаем значение:
2q² = 8,01 * 10^-14
Теперь разделим обе стороны на 2:
q² = 4,005 * 10^-14
Теперь найдём q, взяв квадратный корень:
q = √(4,005 * 10^-14) ≈ 6,34 * 10^-7 Кл.
Теперь найдем второй заряд:
q2 = 2q = 2 * 6,34 * 10^-7 ≈ 1,268 * 10^-6 Кл.
Таким образом, значения зарядов: