Расстояние между двумя точечными зарядами Q1 = 5 мкКл и Q2 = -10 мкКл равно 10 см. Определить силу F, действующую на точечный заряд Q = 0,1 мкКл, отстоящий на rl = 6 см от первого и на r2 = 8 см от вторых зарядов. Пожалуйста, с пояснениями
Ответы
Ответ:
Для определения силы F, действующей на точечный заряд Q, мы можем использовать закон Кулона. Закон Кулона утверждает, что сила F между двумя точечными зарядами пропорциональна произведению их величин и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними:
F = k * |Q1 * Q2| / r^2,
где F - сила, Q1 и Q2 - величины зарядов, r - расстояние между зарядами, k - постоянная Кулона.
Для заданных значений имеем:
Q1 = 5 мкКл = 5 * 10^(-8) Кл,
Q2 = -10 мкКл = -10 * 10^(-8) Кл,
Q = 0,1 мкКл = 0,1 * 10^(-8) Кл,
r1 = 6 см = 6 * 10^(-2) м,
r2 = 8 см = 8 * 10^(-2) м.
Постоянная Кулона имеет значение k = 9 * 10^9 Н * м^2/Кл^2.
Теперь мы можем рассчитать силу F1, действующую на Q от Q1, и силу F2, действующую на Q от Q2, используя указанные формулы и значения:
F1 = k * |Q1 * Q| / r1^2,
F2 = k * |Q2 * Q| / r2^2.
Подставляя значения, получаем:
F1 = 9 * 10^9 Н * м^2/Кл^2 * |5 * 10^(-8) Кл * 0,1 * 10^(-8) Кл| / (6 * 10^(-2) м)^2,
F2 = 9 * 10^9 Н * м^2/Кл^2 * |-10 * 10^(-8) Кл * 0,1 * 10^(-8) Кл| / (8 * 10^(-2) м)^2.
И рассчитываем значения F1 и F2. Обратите внимание на абсолютное значение, так как оно определяет направление силы, а отрицательный заряд Q2 может получиться только отрицательной силой:
F1 = 1,25 * 10^(-3) Н,
F2 = 2,25 * 10^(-3) Н.
Таким образом, на точечный заряд Q, отстоящий на 6 см от Q1 и 8 см от Q2, действуют силы F1 = 1,25 * 10^(-3) Н и F2 = 2,25 * 10^(-3) Н соответственно.