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 Н?

Физика 11 класс Электростатика расстояние между зарядами точечные заряды сила взаимодействия физика 11 класс закон Кулона заряд q1 заряд q2 Вакуум электростатика Новый

Чтобы найти расстояние между точечными зарядами, мы можем воспользоваться законом Кулона, который описывает силу взаимодействия между двумя точечными зарядами. Закон Кулона формулируется следующим образом:

F = k * |q1 * q2| / r²

где:

• F - сила взаимодействия между зарядами (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 нашем случае:

• q1 = 2 МкКл = 2 * 10^-6 Кл;
• q2 = -3 МкКл = -3 * 10^-6 Кл;
• F = -3 Н; (модуль силы равен 3 Н, знак "-" указывает на то, что силы притяжения).

Теперь подставим известные значения в формулу закона Кулона:

3 = (8.99 * 10^9) * |(2 * 10^-6) * (-3 * 10^-6)| / r²

Поскольку мы берем модуль зарядов, то:

3 = (8.99 * 10^9) * (2 * 10^-6 * 3 * 10^-6) / r²

Теперь посчитаем произведение зарядов:

2 * 3 = 6

Итак, у нас получается:

3 = (8.99 * 10^9) * (6 * 10^-12) / r²

Теперь упростим это уравнение:

3 = (53.94 * 10^-3) / r²

Теперь умножим обе стороны на r² и разделим на 3:

r² = (53.94 * 10^-3) / 3

Теперь посчитаем правую часть:

r² ≈ 17.98 * 10^-3

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

r ≈ √(17.98 * 10^-3)

Приблизительно:

r ≈ 0.134 метров.

Таким образом, расстояние между точечными зарядами q1 и q2 составляет примерно 0.134 метра.