Question

1.Два неподвижных точечных заряда q1 , q2, находясь на расстоянии R друг отдруга, взаимодействуют с силой F . Определите значение величины, обозначенной *. Обращайте внимание на единицы измерения данных величин.
q1, нКл 5
q2, нКл *
R,см 3
F,мкКл 1200
2.Двум одинаковым шарикам сообщили заряды q1 , q2, затем поместили в среду с диэлектрической проницаемостью E на расстоянии R. При этом сила их кулоновского взаимодействия составила F. Определите значение величины, обозначенной *. Обращайте внимание на единицы измерения данных величин
q1, нКл 5
q2, нКл *

R,см 10

F,мкКл 3,6

E= 4

Answer 1

1. Для определения значения величины *, необходимо воспользоваться законом Кулона, который гласит: сила взаимодействия двух точечных зарядов прямо пропорциональна произведению этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Математически это выражается следующей формулой:
F = k * (|q1| * |q2|) / R^2,

где F - сила взаимодействия, k - постоянная Кулона (равная 9 * 10^9 Н * м^2/Кл^2), q1 и q2 - заряды точечных зарядов, R - расстояние между ними.

В данном случае, нам дано значение силы взаимодействия F = 1200 мкКл. Если мы рассматриваем только модули зарядов, то обозначим q1 = 5 нКл и q2 = * нКл, где * - искомая величина в нКл. Также, дано значение расстояния между зарядами R = 3 см.

Подставим все известные значения в формулу и решим ее относительно *:
1200 * 10^-6 = (9 * 10^9 * |5| * |*|) / (0.03)^2.

Далее, упростим выражение, решим его и найдем значение *:

1200 * 10^-6 = (9 * 10^9 * 5 * |*|) / 0.0009,

1200 * 10^-6 * 0.0009 = 9 * 10^9 * 5 * |*|,

1.08 * 10^-3 = 45 * 10^9 * |*|,

1.08 * 10^-3 / (45 * 10^9) = |*|,

2.4 * 10^-14 = |*|.

Таким образом, значение величины * равно 2.4 * 10^-14 нКл.

2. В данном случае, для определения значения величины *, также использовать закон Кулона:

F = k * (|q1| * |q2|) / (E * R)^2,

где F - сила взаимодействия, k - постоянная Кулона, q1 и q2 - заряды на шариках, R - расстояние между шариками, E - диэлектрическая проницаемость среды.

В данном случае, нам дано значение силы взаимодействия F = 3.6 мкКл. Заряды на шариках также обозначим q1 = 5 нКл и q2 = * нКл, где * - искомая величина в нКл. Расстояние между шариками R = 10 см, а диэлектрическая проницаемость среды E = 4.

Подставим все известные значения в формулу и решим ее относительно *:
3.6 * 10^-6 = (9 * 10^9 * |5| * |*|) / ((4 * 10^-9) * (0.1)^2).

Далее, упростим выражение, решим его и найдем значение *:

3.6 * 10^-6 = (9 * 10^9 * 5 * |*|) / (4 * 10^-11),

3.6 * 10^-6 * 4 * 10^-11 = 9 * 10^9 * 5 * |*|,

(3.6 * 4) * (10^-6 * 10^-11) = 45 * 10^9 * |*|,

14.4 * 10^-17 = 45 * 10^9 * |*|,

14.4 * 10^-17 / (45 * 10^9) = |*|,

0.32 * 10^-27 = |*|.

Таким образом, значение величины * равно 0.32 * 10^-27 нКл.