Определите значение величины *, обозначающей исследуемую величину, если значение силы взаимодействия между двумя неподвижными точечными зарядами q1 и q2 на расстоянии r равно F. Во сколько раз изменится сила взаимодействия, если расстояние между зарядами увеличится в n раз? Значение q1 равно 8 нКл, значение q2 обозначается *, значение r равно 5 см, значение F равно 144 мкН.
Валентина
Для начала, давайте вспомним формулу для силы взаимодействия между двумя точечными зарядами:
\[F = \frac{{k \cdot q_1 \cdot q_2}}{{r^2}}\]
где \(k\) - постоянная Кулона (\(k = 9 \cdot 10^9 \ \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2\)), \(q_1\) и \(q_2\) - значения зарядов, а \(r\) - расстояние между ними.
Теперь давайте решим задачу.
Мы знаем, что значение силы взаимодействия между зарядами \(q_1\) и \(q_2\) на расстоянии \(r\) равно \(F\).
\[F = \frac{{k \cdot q_1 \cdot q_2}}{{r^2}}\]
Мы также знаем, что расстояние между зарядами увеличится в \(n\) раз. То есть новое значение расстояния будет \(n \cdot r\).
Искомое значение (*) - значение заряда \(q_2\), которое мы должны найти.
Чтобы найти это значение (*), мы можем использовать пропорцию между силами взаимодействия перед и после изменения расстояния:
\[\frac{{F"}}{F} = \left(\frac{{n \cdot r}}{{r}}\right)^2\]
где \(F"\) - новое значение силы взаимодействия.
Подставим изначальное значение силы в формулу:
\[\frac{{F"}}{F} = \left(\frac{{n \cdot r}}{{r}}\right)^2\]
\[\frac{{F"}}{F} = n^2\]
Теперь найдем новое значение силы взаимодействия \(F"\):
\[F" = F \cdot n^2\]
Подставим известные значения:
\[F" = \left(9 \cdot 10^9 \ \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2\right) \cdot (8 \cdot 10^{-9} \ \text{Кл}) \cdot (*) \cdot \left(\frac{{n \cdot 5 \ \text{см}}}{{5 \ \text{см}}}\right)^2\]
Теперь посчитаем значение \(F"\):
\[F" = \left(9 \cdot 10^9\right) \cdot (8 \cdot 10^{-9}) \cdot (*) \cdot \left(\frac{{n}}{{1}}\right)^2\]
\[F" = 72 \cdot 10^0 \cdot (*) \cdot n^2\]
Таким образом, новое значение силы взаимодействия \(F"\) равно \(72 \cdot (*) \cdot n^2\).
Мы не можем точно определить значение (*) без дополнительных данных. Но надеюсь, что это решение поможет вам понять, как найти значение величины (*), если известно, что сила взаимодействия изменяется в зависимости от расстояния. Если у вас есть дополнительные данные, например, значение \(F"\) или \(n\), то мы сможем найти конкретное значение (*) с помощью этой формулы.
\[F = \frac{{k \cdot q_1 \cdot q_2}}{{r^2}}\]
где \(k\) - постоянная Кулона (\(k = 9 \cdot 10^9 \ \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2\)), \(q_1\) и \(q_2\) - значения зарядов, а \(r\) - расстояние между ними.
Теперь давайте решим задачу.
Мы знаем, что значение силы взаимодействия между зарядами \(q_1\) и \(q_2\) на расстоянии \(r\) равно \(F\).
\[F = \frac{{k \cdot q_1 \cdot q_2}}{{r^2}}\]
Мы также знаем, что расстояние между зарядами увеличится в \(n\) раз. То есть новое значение расстояния будет \(n \cdot r\).
Искомое значение (*) - значение заряда \(q_2\), которое мы должны найти.
Чтобы найти это значение (*), мы можем использовать пропорцию между силами взаимодействия перед и после изменения расстояния:
\[\frac{{F"}}{F} = \left(\frac{{n \cdot r}}{{r}}\right)^2\]
где \(F"\) - новое значение силы взаимодействия.
Подставим изначальное значение силы в формулу:
\[\frac{{F"}}{F} = \left(\frac{{n \cdot r}}{{r}}\right)^2\]
\[\frac{{F"}}{F} = n^2\]
Теперь найдем новое значение силы взаимодействия \(F"\):
\[F" = F \cdot n^2\]
Подставим известные значения:
\[F" = \left(9 \cdot 10^9 \ \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2\right) \cdot (8 \cdot 10^{-9} \ \text{Кл}) \cdot (*) \cdot \left(\frac{{n \cdot 5 \ \text{см}}}{{5 \ \text{см}}}\right)^2\]
Теперь посчитаем значение \(F"\):
\[F" = \left(9 \cdot 10^9\right) \cdot (8 \cdot 10^{-9}) \cdot (*) \cdot \left(\frac{{n}}{{1}}\right)^2\]
\[F" = 72 \cdot 10^0 \cdot (*) \cdot n^2\]
Таким образом, новое значение силы взаимодействия \(F"\) равно \(72 \cdot (*) \cdot n^2\).
Мы не можем точно определить значение (*) без дополнительных данных. Но надеюсь, что это решение поможет вам понять, как найти значение величины (*), если известно, что сила взаимодействия изменяется в зависимости от расстояния. Если у вас есть дополнительные данные, например, значение \(F"\) или \(n\), то мы сможем найти конкретное значение (*) с помощью этой формулы.
Знаешь ответ?