два одинаковых небольших металлических шарика с зарядами q1 и q2 находясь на расстоянии 200 мм друг

Ответы на вопрос

Отвечает Штандер Костянтин.

Для решения задачи воспользуемся законом Кулона, который описывает силу взаимодействия между двумя точечными зарядами:

F = k \cdot \frac{|q_1 \cdot q_2|}{r^2}

где:

$F$ — сила взаимодействия,
$k$ — электрическая постоянная, $k = 8,99 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2 / \text{Кл}^2$ ,
$q_1$ и $q_2$ — заряды,
$r$ — расстояние между зарядами.

Шаг 1: Когда заряды притягиваются

Когда два заряда притягиваются, значит, они имеют противоположные знаки, то есть $q_1$ и $q_2$ разные по знаку. Из условия задачи известно, что сила притяжения между ними при расстоянии 200 мм (или 0,2 м) составляет 36 мН (или $36 \times 10^{-3}$ Н). Подставим данные в закон Кулона:

36 \times 10^{-3} = 8,99 \times 10^9 \cdot \frac{|q_1 \cdot q_2|}{(0,2)^2}

Преобразуем это уравнение:

36 \times 10^{-3} = 8,99 \times 10^9 \cdot \frac{|q_1 \cdot q_2|}{0,04}

Умножаем обе части уравнения на 0,04:

36 \times 10^{-3} \cdot 0,04 = 8,99 \times 10^9 \cdot |q_1 \cdot q_2|

1,44 \times 10^{-3} = 8,99 \times 10^9 \cdot |q_1 \cdot q_2|

Теперь находим $|q_1 \cdot q_2|$ :

|q_1 \cdot q_2| = \frac{1,44 \times 10^{-3}}{8,99 \times 10^9} \approx 1,60 \times 10^{-13} \, \text{Кл}^2

Шаг 2: Когда заряды отталкиваются

Когда два заряда отталкиваются, значит, они имеют одинаковые знаки, то есть $q_1$ и $q_2$ одинаковые по знаку. Сила отталкивания составляет 64 мН (или $64 \times 10^{-3}$ Н) при том же расстоянии 0,2 м. Запишем уравнение по закону Кулона для этой ситуации:

64 \times 10^{-3} = 8,99 \times 10^9 \cdot \frac{q_1^2}{(0,2)^2}

Преобразуем уравнение:

64 \times 10^{-3} = 8,99 \times 10^9 \cdot \frac{q_1^2}{0,04}

Умножаем обе части на 0,04:

64 \times 10^{-3} \cdot 0,04 = 8,99 \times 10^9 \cdot q_1^2

2,56 \times 10^{-3} = 8,99 \times 10^9 \cdot q_1^2

Теперь находим $q_1^2$

Ответы на вопрос

Шаг 1: Когда заряды притягиваются

Шаг 2: Когда заряды отталкиваются

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика