Question

Сила взаємодії двох заряджених кульок у вакуумі дорівнює 1 нН. Якою стане сила взаємодії кульок, якщо їх занурити у рідкий діелектрик із проникністю 2 і зменшити відстань між ними у 2 рази? На русс: Сила взаимодействия двух заряженных шариков в вакууме равна 1 НН. Какой станет сила взаимодействия шариков, если их погрузить в жидкий диэлектрик с проницаемостью 2 и уменьшить расстояние между ними в 2 раза? Ответ желательно оформить с фото!!! 50 баллов!!!

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Дано:

F₁ = 1 нН = 1·10⁻⁹ Н

r₁

ε₁ = 1

ε₂ = 2

r₂ = r₁/2

___________

F₂ / F₁ - ?

1)

Сила взаимодействия была:

F₁ = k·q₁q₂ / (ε₁·r₁²)

2)

Сила взаимодействия стала:

F₂ = k·q₁q₂ / (ε₂·r₂²)

3)

Отношение сил:

F₁ / F₂ = (ε₂/ε₁) ·(r₂/r₁)² = (ε₂/ε₁) ·(r₁/(2·r₁))² = (ε₂/ε₁) / 4 = (2/1)/4 = 1/2

F₂ = 2·F₁

Сила увеличилась в 2 раза и стала

F₂ = 2 нН

Answer 2

Сила взаємодії між двома зарядженими тілами може бути розрахована за формулою:

$F = \dfrac{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}{r^2},$

де $F$ - сила взаємодії, $k$ - коефіцієнт електростатичної постійної ($k \approx 9 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2$), $q_1$ і $q_2$ - величини зарядів кульок, $r$ - відстань між цими кульками.

Якщо ми зануримо ці кульки у рідкий діелектрик і зменшимо відстань між ними у 2 рази, то нова відстань буде $r/2$. Якщо проникність рідкого діелектрика дорівнює 2, це означає, що відносна діелектрична проникність ($\varepsilon$) рідкого середовища дорівнює 2.

За законом Кулона у рідкому середовищі сила взаємодії буде:

$F' = \dfrac{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}{(\varepsilon \cdot r/2)^2} = \dfrac{4 \cdot k \cdot |q_1 \cdot q_2|}{\varepsilon \cdot r^2}.$

Оскільки початкова сила взаємодії у вакуумі дорівнює 1 нН, нова сила взаємодії у рідкому середовищі буде $4 \times 1 \, \text{нН} = 4 \, \text{нН}$.

Щодо фотографій, як текстовий інтерфейс, я не можу надати фотографічних зображень. Я готовий допомогти вам із будь-якими іншими запитаннями!