⦁ Какая сила действует между двумя точечными зарядами 9 нКл и 18 мкКл, которые находятся на расстоянии 10 см? ⦁ Если

⦁ Какая сила действует между двумя точечными зарядами 9 нКл и 18 мкКл, которые находятся на расстоянии 10 см?
⦁ Если два одинаковых заряда отталкиваются с силой 144 мН при расстоянии 10 см, каковы модули этих зарядов?
⦁ Каков заряд второго тела, если два заряженных тела находятся на расстоянии 5 см друг от друга и отталкиваются с силой 1,8 мН, а заряд первого тела равен 25 нКл?
Schelkunchik

Schelkunchik

Задача 1:
Для решения этой задачи, мы можем использовать закон Кулона, который гласит, что сила, действующая между двумя зарядами, пропорциональна произведению этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Итак, у нас есть два заряда: 9 нКл и 18 мкКл (1 мкКл = \(10^{-6}\) Кл).
Расстояние между ними составляет 10 см (1 см = 0,01 м).

Первым шагом, нам нужно привести все величины к системе СИ (Международной системе единиц).

9 нКл = 9 * \(10^{-9}\) Кл
18 мкКл = 18 * \(10^{-6}\) Кл
10 см = 10 * 0,01 м = 0,1 м

Теперь, мы можем использовать формулу для вычисления силы между зарядами:

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

Где F - сила в ньютонах (Н), k - постоянная Кулона (k = \(9 \cdot 10^9 \, \text{Нм}^2/\text{Кл}^2\)), \(q_1\) и \(q_2\) - заряды в кулонах (Кл), а r - расстояние между зарядами в метрах (м).

Подставляя значения из задачи, получаем:

\[F = \frac{{(9 \cdot 10^9) \cdot (9 \cdot 10^{-9}) \cdot (18 \cdot 10^{-6})}}{{0,1^2}}\]

После упрощения, получаем:

\[F = \frac{{(9 \cdot 9 \cdot 18) \cdot (10^{-9} \cdot 10^{-6})}}{{0,01}}\]

Затем, проводим числовые вычисления:

\[F = \frac{{1458 \cdot 10^{-15}}}{{0,01}}\]

\[F = 145,8 \cdot 10^{-15} \cdot 100\]

\[F = 145,8 \cdot 10^{-15+2}\]

\[F = 145,8 \cdot 10^{-13}\]

Таким образом, сила, действующая между двумя зарядами 9 нКл и 18 мкКл, находящимися на расстоянии 10 см, равна 145,8 нН (наноньютон).

Задача 2:
В этой задаче, нам известно, что два одинаковых заряда отталкиваются с силой 144 мН при расстоянии 10 см.

Снова, мы можем использовать закон Кулона, чтобы найти модули этих зарядов.

Формулу для силы между зарядами мы уже использовали в предыдущей задаче:

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

В этот раз, у нас есть следующие данные:
F = 144 мН (1 мН = \(10^{-3}\) Н)
r = 10 см = 0,1 м

Известно также, что два заряда одинаковы, поэтому мы можем обозначить их как q и q.

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

Подставляя значения, получаем:

\[144 \cdot 10^{-3} = \frac{{(9 \cdot 10^9) \cdot q^2}}{{0,1^2}}\]

\[144 \cdot 10^{-3} = \frac{{9 \cdot 10^9 \cdot q^2}}{{0,01}}\]

Упрощая, получаем:

\[144 \cdot 10^{-3} = 900 \cdot 10^9 \cdot q^2\]

Далее, проводим числовые вычисления:

\[\frac{{144}}{{900}} \cdot \frac{{10^{-3}}}{{10^9}} = q^2\]

\[\frac{{144}}{{900}} \cdot \frac{{10^{-12}}}{{1}} = q^2\]

\[\frac{{144}}{{900}} \cdot 10^{-12} = q^2\]

\[\frac{{144 \cdot 10^{-12}}}{{900}} = q^2\]

\[\frac{{144}}{{900 \cdot 10^{12}}} = q^2\]

\[\frac{{8}}{{5 \cdot 10^{12}}} = q^2\]

\[\sqrt{\frac{{8}}{{5 \cdot 10^{12}}}} = q\]

\[\sqrt{\frac{{8}}{{5}} \cdot \frac{{1}}{{10^{12}}}} = q\]

\[\sqrt{\frac{{8}}{{5}} \cdot 10^{-12}} = q\]

\[\sqrt{\frac{{8 \cdot 10^{-12}}}{{5}}} = q\]

\[\sqrt{\frac{{8}}{{5}}} \cdot \sqrt{10^{-12}} = q\]

\[\frac{{2 \sqrt{2}}}{{\sqrt{5}}} \cdot \frac{{1}}{{\sqrt{10^{12}}}} = q\]

\[\frac{{2 \sqrt{2}}}{{\sqrt{5}}} \cdot 10^{-6} = q\]

Таким образом, модули этих зарядов равны \(\frac{{2 \sqrt{2}}}{{\sqrt{5}}} \cdot 10^{-6}\) Кл.

Задача 3:
В последней задаче, нам известно, что два заряженных тела находятся на расстоянии 5 см друг от друга и отталкиваются с силой 1,8 мН. Заряд первого тела равен 25 нКл.

Мы снова можем использовать закон Кулона, чтобы найти заряд второго тела.

У нас есть следующие данные:
F = 1,8 мН (1 мН = \(10^{-3}\) Н)
r = 5 см = 0,05 м
Заряд первого тела (q1) = 25 нКл (1 нКл = \(10^{-9}\) Кл)

Мы можем использовать ту же формулу, что и в предыдущих задачах:

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

Подставляя значения, получаем:

\[1,8 \cdot 10^{-3} = \frac{{(9 \cdot 10^9) \cdot (25 \cdot 10^{-9}) \cdot q_2}}{{0,05^2}}\]

\[1,8 \cdot 10^{-3} = \frac{{(9 \cdot 10^9) \cdot (25 \cdot 10^{-9}) \cdot q_2}}{{0,0025}}\]

Cокращаем доли, получаем:

\[1,8 \cdot 10^{-3} \cdot \frac{{100}}{{1}} = (9 \cdot 10^9) \cdot (25 \cdot 10^{-9}) \cdot q_2\]

\[\frac{{1,8}}{{1}} \cdot \frac{{10^{-3}}}{{1}} \cdot \frac{{100}}{{1}} = (9 \cdot 25) \cdot 10^0 \cdot 10^{-9} \cdot q_2\]

\[1,8 \cdot 10^{-3} \cdot 100 = (9 \cdot 25) \cdot 10^{-9} \cdot q_2\]

Упрощаем:

\[0,18 = 0,225 \cdot 10^{-9} \cdot q_2\]

Далее, проводим численные вычисления:

\[0,18 \cdot 10^{9} = 0,225 \cdot 10^{-9} \cdot q_2\]

\[0,18 \cdot 10^{9} \cdot \frac{{1}}{{0,225}} = q_2\]

\[0,18 \cdot 10^{9-1} \cdot \frac{{1}}{{0,225}} = q_2\]

\[18 \cdot 10^{8} \cdot 4 = q_2\]

\[72 \cdot 10^{8} = q_2\]

Таким образом, заряд второго тела составляет 72 Кл.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello