1. Какова величина зарядов двух отрицательно заряженных пылинок, если они отталкиваются друг от друга с силой 9´10-5

Медвежонок

42

Задача 1:

Для решения этой задачи мы можем использовать закон Кулона. Закон Кулона утверждает, что сила \(F\) взаимодействия между двумя точечными зарядами пропорциональна произведению величин зарядов \(q_1\) и \(q_2\) и обратно пропорциональна квадрату расстояния \(r\) между ними:

\[F = \frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{r^2}},\]

где \(k\) - постоянная Кулона, равная \(9 \cdot 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2\).

Мы знаем силу отталкивания \(F\) и расстояние \(r\). Нам нужно найти величину зарядов \(q_1\) и \(q_2\).

Мы можем использовать закон Кулона для нахождения величины зарядов:

\[|q_1 \cdot q_2| = F \cdot \frac{{r^2}}{{k}}.\]

Подставляя известные значения, получаем:

\[|q_1 \cdot q_2| = (9 \cdot 10^{-5} \, \text{Н}) \cdot \left(\frac{{2 \cdot 10^{-3} \, \text{м}}}{9 \cdot 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2}\right).\]

Выполняя несложные расчеты, получаем:

\[|q_1 \cdot q_2| = 2 \cdot 10^{-14} \, \text{Кл}^2/\text{м}.\]

Поскольку оба заряда отрицательно заряжены, то значения \(q_1\) и \(q_2\) должны быть одинаковыми по абсолютному значению. Поэтому, величина зарядов двух отрицательно заряженных пылинок равна:

\[q_1 = q_2 = \sqrt{2 \cdot 10^{-14} \, \text{Кл}^2/\text{м}}.\]

Ответ: Величина зарядов двух отрицательно заряженных пылинок равна примерно \(1,41 \cdot 10^{-7} \, \text{Кл}\).

Задача 2:

Напряженность электрического поля \(E\) в точке относительно заряда может быть найдена с использованием формулы:

\[E = \frac{{k \cdot Q}}{{r^2}},\]

где \(k\) - постоянная Кулона (\(9 \cdot 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2\)), \(Q\) - величина заряда, \(r\) - расстояние от заряда до точки.

В задаче дано, что заряд \(Q\) равен 36 нКл. Нам нужно найти значения напряженности поля в точках, находящихся на расстоянии 10 и 15 см от заряда.

Подставляя известные значения в формулу, получаем:

\[E_1 = \frac{{(9 \cdot 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2) \cdot (36 \cdot 10^{-9} \, \text{Кл})}}{{(0,1 \, \text{м})^2}}\]

\[E_2 = \frac{{(9 \cdot 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2) \cdot (36 \cdot 10^{-9} \, \text{Кл})}}{{(0,15 \, \text{м})^2}}\]

Выполняя расчеты, получаем:

\[E_1 \approx 3,24 \cdot 10^5 \, \text{Н/Кл}\]

\[E_2 \approx 1,44 \cdot 10^5 \, \text{Н/Кл}\]

Ответ: Значение напряженности поля заряда 36 нКл составляет примерно \(3,24 \cdot 10^5 \, \text{Н/Кл}\) в точке, находящейся на расстоянии 10 см от заряда, и примерно \(1,44 \cdot 10^5 \, \text{Н/Кл}\) в точке, находящейся на расстоянии 15 см от заряда.

Задача 3:

Зная силу взаимодействия \(F\) между двумя точечными зарядами и значение каждого заряда \(q_1\) и \(q_2\), мы можем найти расстояние между ними с использованием закона Кулона:

\[F = \frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{r^2}}.\]

Мы можем переписать эту формулу для нахождения расстояния \(r\):

\[r = \sqrt{\frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{F}}}.\]

Подставляя известные значения в формулу, получаем:

\[r = \sqrt{\frac{{(9 \cdot 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2) \cdot |(10 \cdot 10^{-9} \, \text{Кл}) \cdot (-15 \cdot 10^{-9} \, \text{Кл})|}}{{35 \cdot 10^{-6} \, \text{Н}}}}.\]

Выполняя расчеты, получаем:

\[r \approx 0,267 \, \text{м}.\]

Ответ: Расстояние между точечными зарядами \(q_1 = 10 \, \text{нКл}\) и \(q_2 = -15 \, \text{нКл}\), взаимодействующими с силой \(F = 35 \, \text{мкН}\) в вакууме, составляет примерно 0,267 м.

Задача 4:

Сила взаимодействия \(F\) между двумя точечными зарядами с величиной заряда \(Q\) и на расстоянии \(r\) может быть найдена с использованием закона Кулона:

\[F = \frac{{k \cdot |Q \cdot Q|}}{{r^2}}.\]

Подставляя известные значения в формулу, получаем:

\[F = \frac{{(9 \cdot 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2) \cdot |(1 \, \text{Кл}) \cdot (1 \, \text{Кл})|}}{{(1 \, \text{м})^2}}.\]

Выполняя расчеты, получаем:

\[F = 9 \cdot 10^9 \, \text{Н}.\]

Ответ: Сила взаимодействия между двумя точечными зарядами \(Q = 1 \, \text{Кл}\), находящимися на расстоянии 1 м в вакууме, составляет \(9 \cdot 10^9 \, \text{Н}\).

Задача 5:

Для того чтобы определить, какие элементы последовательно включены в цепь, нам нужно расписать последовательность электрических элементов в данной цепи.

Обычно в цепи могут быть включены различные элементы, такие как проводники, резисторы, конденсаторы, источники тока и другие. Однако, без точной информации о конкретной цепи или задаче, мы не можем дать конкретный ответ на этот вопрос.

Пожалуйста, предоставьте дополнительную информацию о цепи или конкретную задачу, чтобы я мог предоставить вам более точный ответ.