На каком расстоянии друг от друга находятся точечные заряды q¹=2 мкКл и q²=-3 мкКл, если они взаимодействуют в вакууме с силой, модуль которой равен F=-3 мкН?

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

Для решения задачи мы будем использовать закон Кулона, который описывает силу взаимодействия между двумя точечными зарядами. Формула закона Кулона выглядит следующим образом:

F = k * |q¹ * q²| / r²

где:

• F - сила взаимодействия между зарядами (в ньютонах);
• k - электростатическая постоянная, равная примерно 8.99 * 10^9 Н·м²/Кл²;
• q¹ и q² - величины точечных зарядов (в кулонах);
• r - расстояние между зарядами (в метрах).

В нашей задаче:

• q¹ = 2 мкКл = 2 * 10^-6 Кл;
• q² = -3 мкКл = -3 * 10^-6 Кл;
• F = -3 мкН = -3 * 10^-6 Н (модуль силы равен 3 мкН).

Теперь подставим известные значения в формулу закона Кулона. Сначала избавимся от знака минус, так как мы используем только модуль силы:

3 * 10^-6 Н = (8.99 * 10^9 Н·м²/Кл²) * |(2 * 10^-6 Кл) * (-3 * 10^-6 Кл)| / r²

Упростим правую часть уравнения:

3 * 10^-6 Н = (8.99 * 10^9) * (6 * 10^-12) / r²

Теперь вычислим произведение:

3 * 10^-6 Н = (8.99 * 6) * 10^-3 / r²

3 * 10^-6 Н = 53.94 * 10^-3 / r²

Теперь умножим обе стороны уравнения на r²:

3 * 10^-6 * r² = 53.94 * 10^-3

Теперь разделим обе стороны на 3 * 10^-6:

r² = (53.94 * 10^-3) / (3 * 10^-6)

Теперь посчитаем:

r² = 17980

Теперь извлечем квадратный корень из r², чтобы найти r:

r = √(17980)

Приблизительно:

r ≈ 134.1 м

Таким образом, расстояние между точечными зарядами q¹ и q² составляет примерно 134.1 метра.