Каким образом заряд распределился между проводящим шариком, несущим заряд 1,8×10-8 кл, и двумя другими шариками
Каким образом заряд распределился между проводящим шариком, несущим заряд 1,8×10-8 кл, и двумя другими шариками, где один из них имеет заряд -0,3×10-8 кл, а другой не заряжен? Какая сила будет действовать между двумя шариками в вакууме на расстоянии 5 см один от другого?
Pushok 29
Для решения этой задачи, мы можем использовать закон Кулона, который гласит, что сила взаимодействия между двумя заряженными телами пропорциональна произведению их зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.Давайте начнем с расчета зарядов, распределенных между шариками. Пусть Q1 - заряд первого шарика, Q2 - заряд второго шарика, и Q3 - заряд третьего шарика (не заряженного).
Мы знаем, что заряд первого шарика (Q1) равен 1,8×10^(-8) кл.
Заряд второго шарика (Q2) равен -0,3×10^(-8) кл.
Заряд третьего шарика (Q3) равен 0, так как шарик не заряжен.
Так как заряд сохраняется, то сумма зарядов всех шариков равна нулю:
Q1 + Q2 + Q3 = 0.
Подставляя известные значения, мы можем найти значение Q3:
1,8×10^(-8) кл + (-0,3×10^(-8) кл) + Q3 = 0.
1,5×10^(-8) кл + Q3 = 0.
Q3 = -1,5×10^(-8) кл.
Теперь, когда мы знаем все заряды, можем перейти к расчету силы взаимодействия между двумя заряженными шариками.
Для этого воспользуемся законом Кулона:
F = k * (|Q1| * |Q2|) / r^2,
где F - сила взаимодействия, k - постоянная Кулона (k = 8,99 × 10^9 Н·м^2/кл^2), |Q1| и |Q2| - модули зарядов, r - расстояние между шариками.
Модули зарядов:
|Q1| = |1,8×10^(-8)| кл = 1,8×10^(-8) кл,
|Q2| = |-0,3×10^(-8)| кл = 0,3×10^(-8) кл.
Расстояние между шариками:
r = 5 см = 0,05 м.
Подставляя известные значения в формулу, получаем:
F = (8,99 × 10^9 Н·м^2/кл^2) * (1,8×10^(-8) кл) * (0,3×10^(-8) кл) / (0,05 м)^2.
Вычислив эту формулу, мы найдем значение силы взаимодействия между двумя шариками.