2025-02-05 02:44:30
СРОЧНО!!!
Два точечных заряда q1 = 5 ⋅ 10-4 Кл и q2 = -5 ⋅ 10-4 Кл расположены в вакууме на расстоянии l = 10 см друг от друга. Какой модуль кулоновской силы будет действовать на капельку масла, находящуюся в точке А на расстоянии r = 5 см от середины отрезка, соединяющего заряды q1 и q2, если капелька содержит n = 1 ⋅ 1010 «избыточных» электронов?
Математика 9 класс Электростатика кулоновская сила точечные заряды капелька масла расстояние между зарядами избыточные электроны Вакуум физика зарядов электрическое поле расчет силы математические задачи Новый
2025-02-05 02:44:42
Для решения задачи нам нужно определить, какая сила будет действовать на капельку масла, содержащую избыточные электроны, находящуюся между двумя точечными зарядами. Давайте разберем шаги решения.
Шаг 1: Определим заряд капельки масла.
Капелька масла содержит n = 1 ⋅ 1010 избыточных электронов. Заряд одного электрона равен примерно -1.6 ⋅ 10-19 Кл. Таким образом, заряд капельки можно вычислить по формуле:
- Q = n * e
Где Q - заряд капельки, n - количество электронов, e - заряд одного электрона.
Подставим значения:
- Q = 1 ⋅ 1010 * (-1.6 ⋅ 10-19) = -1.6 ⋅ 10-9 Кл.
Шаг 2: Определим расстояния от капельки до зарядов.
Заряд q1 находится на расстоянии 5 см от точки А, а заряд q2 на расстоянии 5 см в другую сторону (так как расстояние между зарядами 10 см и точка А находится посередине). Таким образом, расстояния от капельки до зарядов равны:
- d1 = 5 см = 0.05 м (до q1)
- d2 = 5 см = 0.05 м (до q2)
Шаг 3: Рассчитаем кулоновскую силу, действующую на капельку от каждого заряда.
Формула для расчета кулоновской силы между двумя зарядами выглядит следующим образом:
- F = k * |q1 * Q| / r2
Где k - электростатическая постоянная, k ≈ 8.99 ⋅ 109 Н·м2/Кл2.
Сила от заряда q1:
- F1 = k * |q1 * Q| / d12
- F1 = 8.99 ⋅ 109 * |5 ⋅ 10-4 * (-1.6 ⋅ 10-9)| / (0.05)2
- F1 = 8.99 ⋅ 109 * 8 ⋅ 10-13 / 0.0025
- F1 = 8.99 ⋅ 109 * 3.2 ⋅ 10-10 = 2.87 Н.
Сила от заряда q2:
Поскольку q2 имеет противоположный заряд, сила будет направлена в другую сторону:
- F2 = k * |q2 * Q| / d22
- F2 = 8.99 ⋅ 109 * |(-5 ⋅ 10-4) * (-1.6 ⋅ 10-9)| / (0.05)2
- F2 = 8.99 ⋅ 109 * 8 ⋅ 10-13 / 0.0025
- F2 = 8.99 ⋅ 109 * 3.2 ⋅ 10-10 = 2.87 Н.
Шаг 4: Найдем результирующую силу.
Силы F1 и F2 направлены в разные стороны, поэтому результирующая сила будет равна:
- F = F1 + F2 = 2.87 Н + 2.87 Н = 5.74 Н.
Ответ: Модуль кулоновской силы, действующей на капельку масла, равен 5.74 Н.
