Какова сила, действующая на заряд q=6,7.10-9 кл, находящийся на растоянии r=2 см от поверхности заряженного шара

Чтобы решить эту задачу, нам понадобится использовать закон Кулона, который гласит, что сила, действующая между двумя точечными зарядами, пропорциональна их величинам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Первым шагом нам нужно определить величину заряда шара, для этого мы умножим поверхностную плотность заряда на площадь поверхности шара. Площадь поверхности можно найти по формуле \(S = 4\pi r^2\), где \(r\) - радиус шара.

Для данной задачи радиус шара \(r = 2\) см, поэтому можем записать \(S = 4\pi \times (2 \, \text{см})^2\). Чтобы получить значение площади в квадратных сантиметрах, нужно возвести радиус в квадрат, а затем умножить на \(4\pi\). Применяя эту формулу, получим \(S = 4\pi \times 4 \, \text{см}^2\).

Теперь мы можем записать величину заряда шара, умножив поверхностную плотность заряда на площадь поверхности. Для обозначения поверхностной плотности заряда используем символ \(\sigma\), а обозначение величины заряда - символ \(Q\). Таким образом, \(Q = \sigma \times S\).

Теперь мы можем перейти к расчету силы, действующей на заряд \(q\), находящийся на расстоянии \(r\) от поверхности шара. Сила между двумя точечными зарядами может быть вычислена по следующей формуле:

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

где \(k\) - постоянная Кулона, равная \(9 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2\), и \(q_1\) и \(q_2\) - величины зарядов. В нашем случае \(q_1\) - заряд шара, \(q_2\) - заряд \(q\), а \(r\) - расстояние между ними.

Подставив значения в формулу, получим:

\[F = \frac{(9 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2) \cdot |Q \cdot q|}{r^2}\]

Полученное значение будет представлять собой силу, действующую на заряд \(q\) на заданном расстоянии от поверхности заряженного шара.