Два заряда по 25 нКл каждый находятся на расстоянии 24 см друг от друга и создают электростатическое поле. Какой силой это поле будет воздействовать на заряд 2 нКл, если он размещен в точке, находящейся на расстоянии 15 см от каждого из зарядов, при условии, что заряды одноименные или разноименные?

Физика 9 класс Электростатика электростатическое поле силы взаимодействия зарядов закон Кулона расстояние между зарядами одноименные заряды разноименные заряды заряд 2 нкл расчет силы поля физика 9 класс Новый

Для решения этой задачи, сначала необходимо определить силу, с которой электрическое поле, создаваемое двумя зарядами, будет воздействовать на третий заряд. В данном случае, у нас есть два заряда по 25 нКл, которые находятся на расстоянии 24 см друг от друга, и мы исследуем воздействие на заряд 2 нКл, находящийся на расстоянии 15 см от каждого из них.

Шаг 1: Определим, как заряды влияют на третий заряд.

Сначала нам нужно понять, какова природа взаимодействия между зарядами. Если заряды одноименные (оба положительные или оба отрицательные), то они будут отталкивать третий заряд. Если же заряды разноименные (один положительный, другой отрицательный), то они будут притягивать третий заряд. В данном случае мы будем рассматривать оба варианта.

Шаг 2: Рассчитаем силу, действующую на третий заряд от каждого из первых двух зарядов.

Сила электростатического взаимодействия между двумя зарядами рассчитывается по формуле:

F = k * |q1 * q2| / r²

где:

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

В нашем случае:

• q1 = 25 нКл = 25 * 10^-9 Кл;
• q2 = 2 нКл = 2 * 10^-9 Кл;
• r = 15 см = 0.15 м.

Теперь подставим значения в формулу для расчета силы:

F1 = k * |25 * 10^-9 * 2 * 10^-9| / (0.15)²

F1 = 8.99 * 10^9 * (50 * 10^-18) / 0.0225

F1 = 8.99 * 10^9 * 2.222 * 10^-15

F1 ≈ 19.99 * 10^-6 Н = 20 мкН.

Так как оба заряда одинаковые, сила, действующая на 2 нКл от второго заряда, будет такой же:

F2 = F1 = 20 мкН.

Шаг 3: Определим итоговую силу, действующую на третий заряд.

Если заряды одноименные, то силы будут направлены в одну сторону (отталкивание), и мы просто сложим их:

F_total = F1 + F2 = 20 мкН + 20 мкН = 40 мкН.

Если заряды разноименные, то силы будут направлены в разные стороны (притяжение), и мы вычтем одну силу из другой:

F_total = F1 - F2 = 20 мкН - 20 мкН = 0 мкН.

Итак, ответ:

• Если заряды одноименные, то сила, действующая на заряд 2 нКл, составляет 40 мкН.
• Если заряды разноименные, то сила, действующая на заряд 2 нКл, составляет 0 мкН.