Какой заряд имеет второй шарик (q2), если двум одинаковым шарикам были переданы заряды q1=5нКл и q2? Шарики были

Solnechnaya_Raduga

63

Для решения данной 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.

Таким образом, мы можем записать формулу для силы взаимодействия F:
\[ F = \frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{l^2}} \]

Где:
- F - сила взаимодействия между шариками (3,6 мкН)
- k - электростатическая постоянная (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2)
- |q_1 * q_2| - произведение модулей зарядов двух шариков (|q_1| * |q_2|)
- l - расстояние между шариками (10 см = 0,1 м)

Мы знаем, что один шарик имеет заряд q_1 = 5 нКл. Пусть заряд второго шарика равен q_2. Тогда формула примет вид:
\[ F = \frac{{k \cdot |5 \cdot q_2|}}{{(0,1)^2}} \]

Для начала, давайте найдем значение произведения зарядов |5 * q_2|:
\[ |5 \cdot q_2| = 5 \cdot |q_2| \]

Теперь подставим значения в формулу для силы:
\[ 3,6 \cdot 10^{-3} = \frac{{(9 \cdot 10^9) \cdot (5 \cdot |q_2|)}}{{0,01}} \]

Дальше, давайте решим данное уравнение относительно |q_2|. Для этого умножим обе части уравнения на 0,01:
\[ 3,6 \cdot 10^{-5} = 9 \cdot 10^9 \cdot 5 \cdot |q_2| \]

Теперь поделим обе части уравнения на значение 45 * 10^9:
\[ |q_2| = \frac{{3,6 \cdot 10^{-5}}}{{9 \cdot 10^9 \cdot 5}} \]
\[ |q_2| = \frac{{3,6}}{{9 \cdot 5}} \cdot \frac{{10^{-5}}}{{10^9}} \]
\[ |q_2| = \frac{{0,08 \cdot 10^{-5}}}{{10^9}} \]
\[ |q_2| = 0,08 \cdot 10^{-5-9} \]
\[ |q_2| = 0,08 \cdot 10^{-14} \]
\[ |q_2| = 8 \cdot 10^{-16} \]

Так как знак заряда определяется его типом (положительный или отрицательный), полученный результат будет: q_2 = -8 * 10^(-16) нКл.

Итак, заряд второго шарика (q_2) равен -8 нКл.