Question

Відстань між 2-ма однаковими зарядами =3 см.Визначити значення зарядів якщо вони відштовхуються 0,25 мН

Answer 1

Дано:                          СИ
r = 3 см                      3·10⁻² м
F = 0,25 мН               0,25·10⁻³ Н
____________
q - ?

Решение:
По закону Кулона:
F = k·q² / r²
тогда:
q² = F·r² / k = 0,25·10⁻³·(3·10⁻² )² / 9·10⁹ = 25·10⁻¹⁸ Кл²
q = √ (25·10⁻¹⁸) = 5·10⁻⁹ Кл      или    5 нКл

Answer 2

Щоб визначити значення зарядів, ми можемо скористатися законом Кулона, який описує силу взаємодії між двома зарядами. Згідно з цим законом, сила взаємодії між двома точковими зарядами пропорційна добутку їхніх зарядів і зворотно пропорційна квадрату відстані між ними.

Ми знаємо, що відстань між двома однаковими зарядами дорівнює 3 см, а сила взаємодії між ними дорівнює 0,25 мН. Для зручності, переведемо відстань у метри:

3 см = 0,03 м

Закон Кулона можна записати у вигляді:

F = k * (q1 * q2) / r^2

де F - сила взаємодії між зарядами, k - електростатична константа (k = 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2), q1 та q2 - значення зарядів, r - відстань між зарядами.

Підставимо відомі значення:

0,25 мН = (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2) * (q1 * q2) / (0,03 м)^2

Спростимо вираз:

0,25 * 10^-3 Н = 9 * 10^9 * q1 * q2 / 0,03^2

0,25 * 10^-3 * 0,03^2 / (9 * 10^9) = q1 * q2

0,25 * 10^-3 * 0,03^2 / (9 * 10^9) = q1 * q2

q1 * q2 = 2,5 * 10^-13 Кл^2

Тепер нам потрібно знайти значення зарядів, які задовольняють це рівняння. Оскільки заряди однакові, можна записати:

q1^2 = 2,5 * 10^-13 Кл^2

q1 = sqrt(2,5 * 10^-13 Кл^2)

q1 ≈ 5 * 10^-7 Кл

Отже, значення зарядів дорівнює 5 * 10^-7 Кл.