1. Какая величина зарядов двух одинаковых точечных зарядов взаимодействующих в вакууме со силой 0,1 Н на расстоянии

Искандер_707

54

Конечно, я могу помочь с этими задачами. Давайте начнем с первой задачи.

1. Для решения этой задачи нам понадобятся законы Кулона о взаимодействии зарядов. Формула закона Кулона выглядит следующим образом:
$$F=\frac{k\cdot |q_1\cdot q_2|}{r^2}$$
где $F$ - сила взаимодействия, $k$ - постоянная Кулона ($k=9\cdot {10}^9Н\cdot {м}^2/К{л}^2$), $q_1$ и $q_2$ - величины зарядов, а $r$ - расстояние между зарядами.

Дано, что сила взаимодействия между зарядами равна 0,1 Н, а расстояние между зарядами составляет 6 м. Также известно, что заряды одинаковы. Обозначим эту величину заряда как $q$.

Используя формулу закона Кулона, мы можем записать уравнение:
$$0,1=\frac{9\cdot {10}^9\cdot |q\cdot q|}{6^2}$$
$$0,1=\frac{9\cdot {10}^9\cdot q^2}{36}$$

Давайте решим это уравнение по шагам.

1. Умножим обе части уравнения на 36, чтобы избавиться от знаменателя:
$$0,1\cdot 36=9\cdot {10}^9\cdot q^2$$
$$3,6=9\cdot {10}^9\cdot q^2$$

2. Разделим обе части уравнения на $9\cdot {10}^9$:
$$\frac{3,6}{9\cdot {10}^9}=q^2$$
$$4\cdot {10}^{-10}=q^2$$

3. Извлечем квадратный корень из обеих сторон уравнения:
$$q=\sqrt{4\cdot {10}^{-10}}$$
$$q\approx 2\cdot {10}^{-5}Кл$$

Ответ: Величина зарядов двух одинаковых точечных зарядов равна примерно $2\cdot {10}^{-5}Кл$.

Теперь перейдем ко второй задаче.

2. Для определения силы взаимодействия двух соседних ионов в кристалле NaCl, мы можем использовать формулу для закона Кулона, которая была указана в предыдущем объяснении.

В данной задаче расстояние между ионами равно $2,8\cdot {10}^{-11}$ м. Определим заряд каждого иона. В кристалле NaCl ионы натрия имеют заряд $+1$, а ионы хлора имеют заряд $-1$.

Используя формулу закона Кулона, мы можем записать уравнение:
$$F=\frac{k\cdot |q_1\cdot q_2|}{r^2}$$

Подставим значения:
$$F=\frac{9\cdot {10}^9\cdot |1\cdot (-1)|}{(2,8\cdot {10}^{-11}{)}^2}$$

Выполним расчеты по шагам.

1. Возьмем модуль произведения зарядов:
$$|1\cdot (-1)|=1$$

2. Возводим расстояние между ионами в квадрат:
$$(2,8\cdot {10}^{-11}{)}^2=7,84\cdot {10}^{-22}$$

3. Вычисляем силу взаимодействия:
$$F=\frac{9\cdot {10}^9\cdot 1}{7,84\cdot {10}^{-22}}$$
$$F\approx 1,15\cdot {10}^{12}Н$$

Ответ: Сила взаимодействия двух соседних ионов в кристалле NaCl при среднем расстоянии между ними, равном $2,8\cdot {10}^{-11}$ м, составляет примерно $1,15\cdot {10}^{12}Н$.