Как разделен заряд между шарами, если они имеют общий заряд 2 нКл, находятся на расстоянии 3 м друг от друга и

Как разделен заряд между шарами, если они имеют общий заряд 2 нКл, находятся на расстоянии 3 м друг от друга и на них действует сила 1 Н?
Skorostnaya_Babochka_1379

Skorostnaya_Babochka_1379

Чтобы решить данную задачу, нужно использовать законы электростатики.

Согласно закону Кулона, величина силы электростатического взаимодействия двух точечных зарядов определяется как произведение модулей зарядов, деленное на квадрат расстояния между ними:

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

где \(F\) - сила взаимодействия между зарядами, \(q_1\) и \(q_2\) - величины зарядов, \(r\) - расстояние между зарядами.

В данной задаче у нас имеется общий заряд 2 нКл, поэтому \(q_1 = q_2 = 1\) нКл. Расстояние между зарядами равно 3 м. Мы хотим найти, как этот заряд будет разделен между шарами.

Заряд будет разделен между шарами таким образом, что сила взаимодействия между ними будет равна.

Разделим задачу на две части, чтобы найти заряд на каждом шаре. Пусть \(q\) - заряд на одном шаре, тогда заряд на другом шаре будет \(2 - q\). Запишем уравнение для силы взаимодействия этих зарядов:

\[\frac{q \cdot (2 - q)}{3^2} = \frac{(2 - q) \cdot q}{3^2}.\]

Домножим обе части уравнения на 9, чтобы избавиться от знаменателя и упростить дальнейшие вычисления:

\[q \cdot (2 - q) = (2 - q) \cdot q.\]

Распределим заряды по сторонам уравнения:

\[2q - q^2 = 2q - q^2.\]

Поскольку значения слева и справа равны, мы можем убрать их и получить тождественное равенство.

Из этого следует, что заряды \(q\) и \(2 - q\) равны друг другу, то есть:

\[q = 2 - q.\]

Теперь решим это уравнение:

\[2q = 2,\]

\[q = 1.\]

Таким образом, заряд на каждом шаре равен 1 нКл. Заряд разделен равномерно между шарами.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello