Какова диэлектрическая проницаемость среды, если два точечных заряда, один равный 30 нКли, а другой -36 нКл, взаимодействуют на расстоянии 18 см и сила взаимодействия между ними равна 150 мкН?
Misticheskiy_Lord
Чтобы определить диэлектрическую проницаемость среды, используем закон Кулона для силы взаимодействия между двумя точечными зарядами:
\[ F = \frac{{k \cdot q_1 \cdot q_2}}{{r^2}} \]
где \( F \) - сила взаимодействия, \( k \) - постоянная Кулона (\( k = 9 \times 10^9 \, \text{Н}\cdot\text{м}^2/\text{Кл}^2 \)), \( q_1 \) и \( q_2 \) - значения зарядов, \( r \) - расстояние между зарядами.
Исходя из условия задачи, у нас два заряда: \( q_1 = 30 \, \text{нКл} \) и \( q_2 = -36 \, \text{нКл} \), расстояние между ними равно \( r = 18 \, \text{см} = 0.18 \, \text{м} \), а сила взаимодействия составляет \( F = 150 \, \text{мкН} \).
Подставляем известные значения в формулу и решаем ее относительно диэлектрической проницаемости:
\[ F = \frac{{k \cdot q_1 \cdot q_2}}{{r^2}} \]
\[ 150 \times 10^{-6} = \frac{{9 \times 10^9 \cdot 30 \times 10^{-9} \cdot (-36) \times 10^{-9}}}{{(0.18)^2}} \]
\[ \text{Диэлектрическая проницаемость среды} = \frac{{150 \times 10^{-6} \times (0.18)^2}}{{9 \times 10^9 \cdot 30 \times 10^{-9} \cdot (-36) \times 10^{-9}}} \]
Выполняем расчеты:
\[ \text{Диэлектрическая проницаемость среды} \approx -4.44 \]
Ответ: Диэлектрическая проницаемость среды, в данном случае, равна примерно -4.44.
\[ F = \frac{{k \cdot q_1 \cdot q_2}}{{r^2}} \]
где \( F \) - сила взаимодействия, \( k \) - постоянная Кулона (\( k = 9 \times 10^9 \, \text{Н}\cdot\text{м}^2/\text{Кл}^2 \)), \( q_1 \) и \( q_2 \) - значения зарядов, \( r \) - расстояние между зарядами.
Исходя из условия задачи, у нас два заряда: \( q_1 = 30 \, \text{нКл} \) и \( q_2 = -36 \, \text{нКл} \), расстояние между ними равно \( r = 18 \, \text{см} = 0.18 \, \text{м} \), а сила взаимодействия составляет \( F = 150 \, \text{мкН} \).
Подставляем известные значения в формулу и решаем ее относительно диэлектрической проницаемости:
\[ F = \frac{{k \cdot q_1 \cdot q_2}}{{r^2}} \]
\[ 150 \times 10^{-6} = \frac{{9 \times 10^9 \cdot 30 \times 10^{-9} \cdot (-36) \times 10^{-9}}}{{(0.18)^2}} \]
\[ \text{Диэлектрическая проницаемость среды} = \frac{{150 \times 10^{-6} \times (0.18)^2}}{{9 \times 10^9 \cdot 30 \times 10^{-9} \cdot (-36) \times 10^{-9}}} \]
Выполняем расчеты:
\[ \text{Диэлектрическая проницаемость среды} \approx -4.44 \]
Ответ: Диэлектрическая проницаемость среды, в данном случае, равна примерно -4.44.
Знаешь ответ?