Какова величина другого заряда, если два электрических заряда находятся в вакууме на расстоянии 20 см, один заряд равен 1 мкКл, а сила взаимодействия составляет 0,45 Н?
Марго
Для решения этой задачи мы можем использовать закон Кулона, который гласит, что сила взаимодействия между двумя точечными зарядами прямо пропорциональна их величинам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Математически это выражается следующим образом:
\[ F = \frac{{k \cdot Q_1 \cdot Q_2}}{{r^2}} \],
где \( F \) - сила взаимодействия, \( Q_1 \) и \( Q_2 \) - величины зарядов, \( r \) - расстояние между зарядами, а \( k \) - электростатическая постоянная (\( k \approx 9 \times 10^9 \, \text{Нм}^2/\text{Кл}^2 \)).
Мы знаем все значения, кроме величины второго заряда \( Q_2 \). Чтобы найти его, мы можем переписать формулу, изолировав \( Q_2 \):
\[ Q_2 = \frac{{F \cdot r^2}}{{k \cdot Q_1}} \].
Подставим известные значения:
\[ Q_2 = \frac{{0,45 \, \text{Н} \cdot (0,2 \, \text{м})^2}}{{9 \times 10^9 \, \text{Нм}^2/\text{Кл}^2 \cdot 1 \times 10^{-6} \, \text{Кл}}}. \]
Выполним вычисления:
\[ Q_2 = \frac{{0,45 \cdot 0,04}}{{9 \times 10^9 \cdot 1 \times 10^{-6}}} \approx 0,002 \, \text{Кл} = 2 \, \text{мКл}. \]
Таким образом, величина второго заряда составляет 2 мкКл (микрокулона).
Математически это выражается следующим образом:
\[ F = \frac{{k \cdot Q_1 \cdot Q_2}}{{r^2}} \],
где \( F \) - сила взаимодействия, \( Q_1 \) и \( Q_2 \) - величины зарядов, \( r \) - расстояние между зарядами, а \( k \) - электростатическая постоянная (\( k \approx 9 \times 10^9 \, \text{Нм}^2/\text{Кл}^2 \)).
Мы знаем все значения, кроме величины второго заряда \( Q_2 \). Чтобы найти его, мы можем переписать формулу, изолировав \( Q_2 \):
\[ Q_2 = \frac{{F \cdot r^2}}{{k \cdot Q_1}} \].
Подставим известные значения:
\[ Q_2 = \frac{{0,45 \, \text{Н} \cdot (0,2 \, \text{м})^2}}{{9 \times 10^9 \, \text{Нм}^2/\text{Кл}^2 \cdot 1 \times 10^{-6} \, \text{Кл}}}. \]
Выполним вычисления:
\[ Q_2 = \frac{{0,45 \cdot 0,04}}{{9 \times 10^9 \cdot 1 \times 10^{-6}}} \approx 0,002 \, \text{Кл} = 2 \, \text{мКл}. \]
Таким образом, величина второго заряда составляет 2 мкКл (микрокулона).
Знаешь ответ?