Question

Два заряди -2 i +4 нКл розташовані на відстані 4 см один від одного. Визначте силу притягання між ними.

Answer 1

Дано: q1=-2*10⁻⁹Кл; q2=4*10⁻⁹Кл; R=4 см=4*10⁻² м; F - ?

---------------

Fk=k*Iq1I*Iq2I / R²

------

Fk=9*10⁹ * 2*10⁻⁹ * 4*10⁻⁹ / (4*10⁻²)²=

9*2*4/16 * 10⁹⁻⁹⁻⁹⁺⁴=4,5 * 10⁻⁵ Н  -  это ответ.

Answer 2

Сила притягання між двома точковими зарядами може бути обчислена за допомогою закону Кулона, який визначає, що сила пропорційна добутку модулів зарядів і обернено пропорційна квадрату відстані між ними. Формула для розрахунку сили (F) між двома зарядами (q₁ і q₂), розташованими на відстані (r), виглядає наступним чином:

\[ F = \frac{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}{r^2} \]

де: - \( F \) - сила притягання між зарядами, - \( k \) - електрична стала, приблизно \( 8.99 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 \), - \( |q_1| \) і \( |q_2| \) - модулі зарядів, - \( r \) - відстань між зарядами.

У вашому випадку: - \( q_1 = -2 \, \text{нКл} \), - \( q_2 = i \times 4 \, \text{нКл} \) (де \( i \) - уявна одиниця, тобто \( i^2 = -1 \)), - \( r = 4 \, \text{см} = 0.04 \, \text{м} \).

Підставимо ці значення у формулу:

\[ F = \frac{(8.99 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2) \cdot |-2 \, \text{нКл} \cdot i \cdot 4 \, \text{нКл}|}{(0.04 \, \text{м})^2} \]

\[ F = \frac{(8.99 \times 10^9) \cdot 8 \cdot i}{0.0016} \]

\[ F = \frac{71.92 \times 10^9 \cdot i}{0.0016} \]

\[ F = 4.495 \times 10^{13} \cdot i \, \text{Н} \]

Отже, сила притягання між цими двома зарядами приблизно \(4.495 \times 10^{13} \, \text{Н}\). Зазначте, що ця сила векторна, тобто вона має не лише величину, а й напрямок, який визначається знаком уявної одиниці \(i\).