Question

Посередине между двумя зарядами q1=q2=q=2•10-10Кл поместили отрицательный заряд. Какова величина этого заряда, если вся система находится в равновесии?

Answer 1

Привет, я сама не знала как решать, но я решила и решила правильно. Вот лови решение))

По 2 закону Ньютона:

Сумма всех сил равна 0

Тогда F1+F2=0.

Вводим оси координат

Ось х: -F1+F2=0

Тогда F1=F2

Значит K*((q1*q2)/R^2)=K((q1*q3)/(R/2)^2)

К и q1 мы можем сократить, т.к. они равны.

q2/R^2=q3/(R/2)^2

От сюда мы выражаем q3

Если ты умный, то догадаешься как это сделать. В итоге, можно будет сократить R^2. И конечная формула будет q3=q2/4

Считаем q3= (2*10^-10)/4= 5*10^-11

Ответ: 5*10^-11

Answer 2

Для того чтобы система находилась в равновесии, сумма сил, действующих на отрицательный заряд в точке его расположения, должна быть равна нулю. То есть, сумма кулоновских сил от зарядов q1 и q2 должна быть равна силе отталкивания отрицательного заряда.

Пусть отрицательный заряд, который мы ищем, имеет величину q0. Тогда, по условию задачи, q1 = q2 = q = 2 * 10^(-10) Кл.

Сумма кулоновских сил от зарядов q1 и q2, действующих на заряд q0, равна:

F1 = k * |q1 * q0| / r^2, где k - постоянная Кулона (k ≈ 9 * 10^9 Н м^2 / Кл^2), r - расстояние между зарядами q1 и q0.

F2 = k * |q2 * q0| / r^2, где r - расстояние между зарядами q2 и q0.

Также, по условию задачи, заряды q1 и q2 находятся на равном расстоянии от заряда q0, поэтому можно написать:

F1 = F2.

Теперь подставим известные значения:

k * |q1 * q0| / r^2 = k * |q2 * q0| / r^2.

Теперь можно сократить общий множитель (k / r^2) с обеих сторон уравнения:

|q1 * q0| = |q2 * q0|.

Так как q1 и q2 одинаковы, то можно написать:

|q * q0| = |q * q0|.

Теперь найдем величину заряда q0:

|q0| = |q * q0| / |q|.

|q0| = (2 * 10^(-10) Кл) / (2 * 10^(-10) Кл) = 1.

Таким образом, величина искомого отрицательного заряда q0 равна 1 Кл (кулону).