Question

Четыре точечных заряда q1 = q2 = q и q3 = q4 = –q расположены в вакууме в вершинах квадрата, длина стороны которого а = 8см если на заряд q0 = 4,5нКл, находящийся в центре квадрата, действует сила, модуль которой F = 144 мкН, то заряд q1 равен:
1) 8 нКл
2) 2 нКл
3) 10 нКл
4) 4 нКл
5) 6 нКл​

Answer 1

Для решения этой задачи, мы можем воспользоваться законом Кулона, который гласит, что сила взаимодействия между двумя точечными зарядами пропорциональна их зарядам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними:

F = k * (q1 * q0) / r^2

где F - сила взаимодействия между зарядами,
k - электростатическая постоянная (k = 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2),
q1 и q0 - заряды, между которыми действует сила,
r - расстояние между зарядами.

Мы знаем, что сила F = 144 мкН (144 * 10^-6 Н),
q0 = 4,5 нКл (4,5 * 10^-9 Кл),
r = a/2 = 8/2 = 4 см = 4 * 10^-2 м.

Подставим все известные значения в формулу и решим ее относительно q1:

144 * 10^-6 = (9 * 10^9) * ((q1 * (4,5 * 10^-9)) / (4 * 10^-2)^2

Упростим это уравнение:

144 * 10^-6 = (9 * 10^9) * ((q1 * 4,5 * 10^-9) / (16 * 10^-4)

Раскроем скобки и упростим выражение:

144 * 10^-6 = (9 * 10^9) * (4,5 * 10^-9 * 16 * 10^4) * q1

144 * 10^-6 = (9 * 10^9) * (72) * q1

144 * 10^-6 = 648 * 10^9 * q1

Поделим обе части уравнения на 648 * 10^9:

144 * 10^-6 / (648 * 10^9) = q1

q1 ≈ 2,22 * 10^-16 Кл

Ответ: Заряд q1 примерно равен 2,22 * 10^-16 Кл.

Таким образом, ближайший вариант ответа из предложенных - 2 нКл (вариант 2)​.