Екі нүктелік заряд 5см қашықтықта бір-бірінен 0,4 мн күшті әрекеттесе, кемдеген әрзаряд шамасы қалай орын алады?

Екі нүктелік заряд 5см қашықтықта бір-бірінен 0,4 мн күшті әрекеттесе, кемдеген әрзаряд шамасы қалай орын алады?
ИИ помощник ИИ помощник в учёбе
Мартышка

Мартышка

Давайте решим данную задачу. Для начала, нам нужно определить силу взаимодействия между двумя точечными зарядами. Формула, которую мы будем использовать, называется законом Кулона:

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

где F - сила взаимодействия, k - электростатическая постоянная, \( q_1 \) и \( q_2 \) - величины зарядов, а r - расстояние между ними.

В данном случае нам дано, что расстояние между зарядами равно 5 см (то есть 0,05 м), а сила взаимодействия равна 0,4 Н.

Давайте подставим все значения в формулу Кулона, чтобы найти абсолютное значение величины зарядов:

\[ 0,4 = \frac{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}{(0,05)^2} \]

Теперь нам нужно выразить \( q_1 \cdot q_2 \). Для этого умножим обе части уравнения на \((0,05)^2\):

\[ 0,4 \cdot (0,05)^2 = |q_1 \cdot q_2| \cdot k \]

\[ 0,0001 = |q_1 \cdot q_2| \cdot k \]

Далее, мы знаем, что заряды являются числами, поэтому мы можем игнорировать абсолютное значение. Также у нас есть электростатическая постоянная \( k = 9 \cdot 10^9 \, \frac{Н \cdot м^2}{Кл^2} \). Теперь мы можем решить уравнение для \( q_1 \cdot q_2 \):

\[ 0,0001 = q_1 \cdot q_2 \cdot 9 \cdot 10^9 \]

Теперь мы имеем квадратное уравнение, которое можно решить для \( q_1 \cdot q_2 \):

\[ q_1 \cdot q_2 = \frac{0,0001}{9 \cdot 10^9} \]

\[ q_1 \cdot q_2 = 1,111 \cdot 10^{-14} \, Кл^2 \]

Так как мы знаем, что заряды одного и того же знака (положительные или отрицательные), то их произведение будет положительным. То есть,

\[ q_1 \cdot q_2 = 1,111 \cdot 10^{-14} \, Кл^2 \]

Теперь, чтобы найти отдельные значения зарядов, нужно извлечь корень из \( 1,111 \cdot 10^{-14} \):

\[ q_1 = \sqrt{1,111 \cdot 10^{-14}} \, Кл \]
\[ q_2 = \sqrt{1,111 \cdot 10^{-14}} \, Кл \]

Итак, каждый изэтих зарядов будет равен примерно 1,053 \cdot 10^{-7} Кл (Кулон).

Таким образом, наименьший возможный заряд будет равен примерно 1,053 \cdot 10^{-7} Кл.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello