Question

Два одинаковых положительных заряда находятся на расстоянии 0,03 м друг от друга. они взаимодействуют с силой 30 мН. как велик заряд каждого шарика?

Answer 1

Из закона Кулона выражаем q = √(F·r^2)/k это все под корнем. Подставляем, сделав перевод в СИ: F = 30·10^(-3)
q = √(30·10^(-3)·0,03^2)/(9·10^9) =√30·10^(-16) = √30·10^(-8) Кл. Корень из 30, остальное не под корнем. Можно извлечь корень, тогда будет примерно 5,48·10^(-8)

Answer 2

Для решения данной задачи, мы можем использовать закон Кулона, который гласит, что сила взаимодействия между двумя точечными зарядами пропорциональна произведению их зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Математически это выглядит следующим образом:

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

где F - сила взаимодействия, k - постоянная Кулона, q1 и q2 - заряды шариков, r - расстояние между ними.

Из условия задачи известны следующие значения: F = 30 мН (миллиньютон), r = 0,03 м.

Постоянная Кулона имеет значение k ≈ 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2.

Подставим известные значения в формулу и решим ее относительно зарядов шариков:

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

Раскроем скобки и приведем выражение к более удобному виду:

30 * 10^(-3) = 9 * 10^9 * |q1| * |q2| / (0,03)^2.

Упростим выражение и сократим числитель и знаменатель на 3:

10^(-2) = 3 * 10^9 * |q1| * |q2| / 10^(-2).

Теперь упростим еще больше, сократив 10^(-2) в числителе и знаменателе:

1 = 3 * 10^11 * |q1| * |q2|.

Так как заряды шариков одинаковы, то |q1| = |q2| = q.

1 = 3 * 10^11 * q^2.

Решим уравнение относительно q^2:

q^2 = 1 / (3 * 10^11).

Извлечем корень из обеих частей уравнения:

q = sqrt(1 / (3 * 10^11)).

Вычислим значение q:

q ≈ 5,77 * 10^(-6) Кл.

Таким образом, заряд каждого шарика составляет примерно 5,77 микрокулонов.