Похожие вопросы
2025-03-19 07:19:52
На каком расстоянии находятся два заряда по 0,05 Кл, которые взаимодействуют в воде (ε = 81) с силой 1,21 Н?
Физика 8 класс Электрические заряды и их взаимодействие расстояние между зарядами взаимодействие зарядов физика 8 класс сила взаимодействия электрические заряды диэлектрик вода закон Кулона расчет расстояния физика для школьников
2025-03-19 07:20:08
Для решения этой задачи мы будем использовать закон Кулона, который описывает силу взаимодействия между двумя точечными зарядами. Формула закона Кулона выглядит следующим образом:
F = k * (|q1 * q2|) / r^2
Где:
- F - сила взаимодействия между зарядами (в Ньютонах),
- q1 и q2 - величины зарядов (в Кулонах),
- r - расстояние между зарядами (в метрах),
- k - электрическая постоянная, которая в вакууме равна примерно 8,99 * 10^9 Н·м²/Кл². В среде с диэлектрической проницаемостью (ε) эта постоянная изменяется на:
k = k0 / ε
где k0 - электрическая постоянная в вакууме, а ε - диэлектрическая проницаемость среды (в нашем случае ε = 81 для воды).
Теперь мы можем подставить известные значения в формулу:
- q1 = q2 = 0,05 Кл
- F = 1,21 Н
- ε = 81
- k0 = 8,99 * 10^9 Н·м²/Кл²
Сначала находим k в воде:
k = 8,99 * 10^9 Н·м²/Кл² / 81 ≈ 1,11 * 10^8 Н·м²/Кл²
Теперь подставим все известные значения в формулу закона Кулона:
1,21 Н = (1,11 * 10^8 Н·м²/Кл² * (0,05 Кл * 0,05 Кл)) / r^2
Упростим выражение:
1,21 Н = (1,11 * 10^8 * 0,0025) / r^2
Теперь вычислим произведение:
1,11 * 10^8 * 0,0025 = 2,775 * 10^5
Теперь у нас есть:
1,21 Н = 2,775 * 10^5 / r^2
Умножим обе стороны на r^2 и разделим на 1,21:
r^2 = 2,775 * 10^5 / 1,21
Теперь вычислим:
r^2 ≈ 229,34
Теперь находим r, извлекая квадратный корень:
r ≈ √(229,34) ≈ 15,13 м
Таким образом, расстояние между двумя зарядами составляет примерно 15,13 метра.
