1,1 мм
Объяснение:
Дано:
q₁ = 10 мКл
q₂ = 15 мКл
r = 2,0 мм
q
___________
x - ?
Сделаем чертеж. Покажем силы, действующие на помещенный заряд.
Дважды запишем закон Кулона:
F₁ = k·q₁·q / (r-x)²
F₂ = k·q₂·q / (x)²
По условию заряды q₁ и q₂ уже закреплены, то для равновесия заряда q необходимо, чтобы силы F₁ и F₂ были по модулю одинаковыми:
F₁ = F₂.
Тогда:
k·q₁·q / (r-x)² = k·q₂·q / (x)²
q₁/ (r-x)² = q₂/ (x)²
(r-x)²/x² = q₁/q₂
Извлекая квадратный корень,
(r-x)/x = √(q₁/q₂)
r/x - 1 = √(q₁/q₂)
r/x = 1 + √(q₁/q₂)
Окончательно:
x = r / (1 + √(q₁/q₂))
Подставляя данные, получаем:
x = 2,0 / (1 + √(10/15))
x ≈ 1,1 мм
Замечание: Заметим, что в этой задаче не было необходимости данные представлять в СИ, поскольку при вычислении результата мы имели дело с ОТНОШЕНИЕМ однородных величин.
