Какое расстояние между проводниками необходимо, чтобы сила взаимодействия между ними была равна гравитационной силе

Какое расстояние между проводниками необходимо, чтобы сила взаимодействия между ними была равна гравитационной силе на нижний проводник?
Anna

Anna

Для решения задачи мы можем использовать закон Кулона для электрической силы и закон тяготения для гравитационной силы.

Сначала рассмотрим формулу для силы взаимодействия между двумя проводниками, исходя из закона Кулона:

\[ F_E = \frac{{k \cdot Q_1 \cdot Q_2}}{{r^2}} \]

где \( F_E \) - сила взаимодействия между проводниками, \( k \) - постоянная Кулона (\( 9 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 \)), \( Q_1 \) и \( Q_2 \) - заряды проводников, \( r \) - расстояние между ними.

Теперь рассмотрим формулу для гравитационной силы:

\[ F_G = \frac{{G \cdot m_1 \cdot m_2}}{{r^2}} \]

где \( F_G \) - гравитационная сила на нижний проводник, \( G \) - гравитационная постоянная (\( 6.67 \times 10^{-11} \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{кг}^2 \)), \( m_1 \) и \( m_2 \) - массы проводников, \( r \) - расстояние между ними.

Условие задачи гласит, что сила взаимодействия между проводниками должна быть равна гравитационной силе на нижний проводник:

\[ F_E = F_G \]

Сравнивая формулы для силы взаимодействия и гравитационной силы, мы можем установить равенство:

\[ \frac{{k \cdot Q_1 \cdot Q_2}}{{r^2}} = \frac{{G \cdot m_1 \cdot m_2}}{{r^2}} \]

Отсюда выражаем расстояние между проводниками \( r \):

\[ r = \sqrt{\frac{{G \cdot m_1 \cdot m_2}}{{k \cdot Q_1 \cdot Q_2}}} \]

Таким образом, расстояние между проводниками, при котором сила взаимодействия между ними будет равна гравитационной силе на нижний проводник, определяется выражением:

\[ r = \sqrt{\frac{{G \cdot m_1 \cdot m_2}}{{k \cdot Q_1 \cdot Q_2}}} \]

При решении конкретной задачи важно учесть значения зарядов и масс проводников, а также подставить их в данное выражение.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello