Какова сила, действующая на диполь, у которого электрический момент равен 10^10 Кл·м и который находится на расстоянии

Чтобы решить эту задачу, нам необходимо использовать закон Кулона, который описывает взаимодействие между заряженными частицами.

Сила взаимодействия между двумя точечными зарядами определяется следующей формулой:

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

где \( F \) - сила взаимодействия, \( k \) - постоянная Кулона (9 * 10^9 Н·м^2/Кл^2), \( q_1 \) и \( q_2 \) - заряды частиц, \( r \) - расстояние между зарядами.

В данной задаче у нас есть диполь с электрическим моментом равным 10^10 Кл·м, который находится на расстоянии 50 см от точечного заряда с зарядом 1,5·10^-4 Кл.

Так как расстояние между зарядами диполя гораздо меньше расстояния до точечного заряда, то мы можем пренебречь взаимодействием между зарядами диполя и рассматривать их как два отдельных точечных заряда.

Сначала мы найдем силу взаимодействия между точечным зарядом и положительным зарядом диполя. Заряд диполя равен модулю электрического момента, поэтому \( q_2 = 10^{10} Кл·м \). Расстояние между зарядами равно 50 см, что составляет \( r = 0,5 м \). Подставив эти значения в формулу, получим:

\[ F_1 = \frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{r^2}} = \frac{{9 \cdot 10^9 \cdot |10^{10} \cdot 1,5 \cdot 10^{-4}|}}{{(0,5)^2}} \]

Рассчитаем эту формулу:

\[ F_1 = \frac{{9 \cdot 10^9 \cdot 10^{10} \cdot 1,5 \cdot 10^{-4}}}{{0,5^2}} = \frac{{9 \cdot 10^9 \cdot 10^{10 + (-4)}}}{{0,5^2}} = \frac{{9 \cdot 10^{15}}}{{0,25}} = 3,6 \cdot 10^{16} Н \]

Теперь мы можем найти силу взаимодействия между точечным зарядом и отрицательным зарядом диполя. Знак заряда диполя противоположен знаку заряда точечного заряда. Таким образом, мы умножаем силу на -1.

\[ F_2 = -F_1 = -3,6 \cdot 10^{16} Н \]

Итак, сила, действующая на диполь, равна -3,6 * 10^16 Н. Обратите внимание, что знак "-" означает, что эта сила направлена в противоположную сторону от точечного заряда.