Які значення зарядів цих точкових позитивних зарядів, які знаходяться на відстані 10 мм один від одного, враховуючи, що вони взаємодіють силою [tex]7.2 \times {10}^{ - 4} [/tex]н?
Zvezdopad
Для решения этой задачи нам необходимо использовать закон Кулона, который описывает взаимодействие между электрическими зарядами. Закон Кулона формулируется следующим образом:
\[F = \dfrac{k \cdot q_1 \cdot q_2}{r^2}\]
где \(F\) - сила взаимодействия между зарядами, \(k\) - постоянная Кулона (\(k \approx 9 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2\)), \(q_1\) и \(q_2\) - величины зарядов, а \(r\) - расстояние между зарядами.
Для начала, найдем величину заряда. Обозначим заряд первой точки как \(q_1\) и заряд второй точки как \(q_2\).
Теперь мы можем записать уравнение для силы взаимодействия между этими зарядами:
\[F = 7.2 \times 10^{-4} \, \text{Н}\]
Подставляем известные значения в уравнение Кулона и находим значение зарядов \(q_1\) и \(q_2\):
\[7.2 \times 10^{-4} = \dfrac{(9 \times 10^9) \cdot q_1 \cdot q_2}{(0.01)^2}\]
Раскрываем скобки и переносим всё в левую часть уравнения:
\[0.0072 = 9 \times 10^9 \cdot q_1 \cdot q_2\]
Теперь вспомним условие задачи, что заряды находятся на расстоянии 10 мм (или 0.01 м) друг от друга. Расстояние между зарядами входит в знаменатель уравнения Кулона, поэтому мы можем выразить один из зарядов через другой:
\[q_2 = \dfrac{0.0072}{(9 \times 10^9) \cdot q_1}\]
Теперь остается только подставить это выражение для \(q_2\) обратно в исходное уравнение:
\[7.2 \times 10^{-4} = \dfrac{(9 \times 10^9) \cdot q_1 \cdot \left(\dfrac{0.0072}{(9 \times 10^9) \cdot q_1}\right)}{(0.01)^2}\]
Далее, упрощаем выражение:
\[7.2 \times 10^{-4} = \dfrac{0.0072}{(0.01)^2}\]
\[(7.2 \times 10^{-4}) \cdot (0.01)^2 = 0.0072\]
\[(7.2 \times 10^{-4}) \cdot 0.0001 = 0.0072\]
\[7.2 \times 10^{-8} = 0.0072\]
Для равенства выполняется следующее:
\[q_1 = q_2 \approx 7.2 \times 10^{-8} \, \text{Кл}\]
Таким образом, значение зарядов \(q_1\) и \(q_2\) равно примерно \(7.2 \times 10^{-8}\) Кл.
\[F = \dfrac{k \cdot q_1 \cdot q_2}{r^2}\]
где \(F\) - сила взаимодействия между зарядами, \(k\) - постоянная Кулона (\(k \approx 9 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2\)), \(q_1\) и \(q_2\) - величины зарядов, а \(r\) - расстояние между зарядами.
Для начала, найдем величину заряда. Обозначим заряд первой точки как \(q_1\) и заряд второй точки как \(q_2\).
Теперь мы можем записать уравнение для силы взаимодействия между этими зарядами:
\[F = 7.2 \times 10^{-4} \, \text{Н}\]
Подставляем известные значения в уравнение Кулона и находим значение зарядов \(q_1\) и \(q_2\):
\[7.2 \times 10^{-4} = \dfrac{(9 \times 10^9) \cdot q_1 \cdot q_2}{(0.01)^2}\]
Раскрываем скобки и переносим всё в левую часть уравнения:
\[0.0072 = 9 \times 10^9 \cdot q_1 \cdot q_2\]
Теперь вспомним условие задачи, что заряды находятся на расстоянии 10 мм (или 0.01 м) друг от друга. Расстояние между зарядами входит в знаменатель уравнения Кулона, поэтому мы можем выразить один из зарядов через другой:
\[q_2 = \dfrac{0.0072}{(9 \times 10^9) \cdot q_1}\]
Теперь остается только подставить это выражение для \(q_2\) обратно в исходное уравнение:
\[7.2 \times 10^{-4} = \dfrac{(9 \times 10^9) \cdot q_1 \cdot \left(\dfrac{0.0072}{(9 \times 10^9) \cdot q_1}\right)}{(0.01)^2}\]
Далее, упрощаем выражение:
\[7.2 \times 10^{-4} = \dfrac{0.0072}{(0.01)^2}\]
\[(7.2 \times 10^{-4}) \cdot (0.01)^2 = 0.0072\]
\[(7.2 \times 10^{-4}) \cdot 0.0001 = 0.0072\]
\[7.2 \times 10^{-8} = 0.0072\]
Для равенства выполняется следующее:
\[q_1 = q_2 \approx 7.2 \times 10^{-8} \, \text{Кл}\]
Таким образом, значение зарядов \(q_1\) и \(q_2\) равно примерно \(7.2 \times 10^{-8}\) Кл.
Знаешь ответ?