На каком расстоянии между собой взаимодействуют заряды 4 мкКл и 10 нКл в воздухе при силе взаимодействия 10 мН?

Физика 11 класс Электростатика расстояние между зарядами взаимодействие зарядов сила взаимодействия зарядов физика 11 класс закон Кулона электрические заряды расчет силы взаимодействия 4 мкКл и 10 нКл физические задачи электростатика Новый

Для решения данной 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);
• q1 и q2 - величины зарядов (в кулонах);
• r - расстояние между зарядами (в метрах);
• k - электрическая постоянная, равная примерно 8.99 * 10^9 Н·м²/Кл².

Теперь подставим известные значения в формулу:

• Первый заряд q1 = 4 мкКл = 4 * 10^(-6) Кл
• Второй заряд q2 = 10 нКл = 10 * 10^(-9) Кл
• Сила взаимодействия F = 10 мН = 10 * 10^(-3) Н

Теперь подставим все значения в формулу и выразим r:

10 * 10^(-3) = (8.99 * 10^9) * (|4 * 10^(-6) * 10 * 10^(-9)|) / r²

Теперь упростим уравнение:

10 * 10^(-3) = (8.99 * 10^9) * (4 * 10^(-15)) / r²

Теперь умножим обе стороны уравнения на r² и разделим на 10 * 10^(-3):

r² = (8.99 * 10^9 * 4 * 10^(-15)) / (10 * 10^(-3))

Теперь посчитаем правую часть:

r² = (8.99 * 4) * (10^9 * 10^(-15)) / (10 * 10^(-3))

r² = 35.96 * (10^(-6)) / (10 * 10^(-3))

r² = 35.96 * 10^(-3)

Теперь извлечем квадратный корень:

r = √(35.96 * 10^(-3))

Теперь вычислим значение:

r ≈ 0.1897 м

Таким образом, расстояние между зарядами составляет примерно 0.19 метра или 19 сантиметров.