Каков модуль заряда каждого шарика (в мкКл), если сила взаимодействия между ними равна 25 Н и они находятся на расстоянии 15 см друг от друга?
Sonya
Чтобы найти модуль заряда каждого шарика, нам понадобится использовать закон Кулона для расчёта взаимодействия между заряженными телами. Формула закона Кулона имеет следующий вид:
\[ F = \frac{k \cdot |q_1| \cdot |q_2|}{r^2} \]
где:
- \( F \) - сила взаимодействия между шариками
- \( k \) - электростатическая постоянная, равная \( 9 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 \)
- \( q_1, q_2 \) - заряды шариков
- \( r \) - расстояние между шариками
У нас даны значения силы взаимодействия (25 Н) и расстояния (15 см), и нам нужно найти заряд каждого шарика. Для начала, мы можем перевести расстояние из сантиметров в метры, чтобы обеспечить согласованность единиц измерения:
\[ r = 15 \, \text{см} = 0.15 \, \text{м} \]
Теперь мы можем переписать формулу закона Кулона, чтобы решить её относительно зарядов:
\[ |q_1| \cdot |q_2| = \frac{F \cdot r^2}{k} \]
Подставив известные значения, получим:
\[ |q_1| \cdot |q_2| = \frac{25 \, \text{Н} \cdot (0.15 \, \text{м})^2}{9 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2} \]
Далее мы можем заметить, что модуль заряда одного шарика будет равен квадратному корню из произведения зарядов:
\[ |q_1| = |q_2| = \sqrt{\frac{25 \, \text{Н} \cdot (0.15 \, \text{м})^2}{9 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2}} \]
Теперь мы можем рассчитать это значение:
\[ |q_1| = |q_2| \approx 1.29 \times 10^{-7} \, \text{Кл} \]
Таким образом, модуль заряда каждого шарика составляет приблизительно \(1.29 \times 10^{-7}\) микрокулон (мкКл).
\[ F = \frac{k \cdot |q_1| \cdot |q_2|}{r^2} \]
где:
- \( F \) - сила взаимодействия между шариками
- \( k \) - электростатическая постоянная, равная \( 9 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 \)
- \( q_1, q_2 \) - заряды шариков
- \( r \) - расстояние между шариками
У нас даны значения силы взаимодействия (25 Н) и расстояния (15 см), и нам нужно найти заряд каждого шарика. Для начала, мы можем перевести расстояние из сантиметров в метры, чтобы обеспечить согласованность единиц измерения:
\[ r = 15 \, \text{см} = 0.15 \, \text{м} \]
Теперь мы можем переписать формулу закона Кулона, чтобы решить её относительно зарядов:
\[ |q_1| \cdot |q_2| = \frac{F \cdot r^2}{k} \]
Подставив известные значения, получим:
\[ |q_1| \cdot |q_2| = \frac{25 \, \text{Н} \cdot (0.15 \, \text{м})^2}{9 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2} \]
Далее мы можем заметить, что модуль заряда одного шарика будет равен квадратному корню из произведения зарядов:
\[ |q_1| = |q_2| = \sqrt{\frac{25 \, \text{Н} \cdot (0.15 \, \text{м})^2}{9 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2}} \]
Теперь мы можем рассчитать это значение:
\[ |q_1| = |q_2| \approx 1.29 \times 10^{-7} \, \text{Кл} \]
Таким образом, модуль заряда каждого шарика составляет приблизительно \(1.29 \times 10^{-7}\) микрокулон (мкКл).
Знаешь ответ?