Какой заряд q2 находится на расстоянии r=3см от неподвижного заряда q1=5нкл, если они взаимодействуют с силой f=200мн

Yuzhanin

54

Хорошо, давайте решим данную задачу пошагово.

Дано:
Заряд q1 = 5 нКл
Расстояние r = 3 см = 0.03 м
Сила взаимодействия F = 200 мН
Коэффициент взаимодействия a = 4

Шаг 1: Определение закона взаимодействия между зарядами
Заряды взаимодействуют с помощью закона Кулона. Этот закон гласит, что сила взаимодействия между двумя зарядами прямо пропорциональна их величинам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Мы можем использовать этот закон для решения задачи.

Формула для закона Кулона:
\[F = \frac{{k \cdot q1 \cdot q2}}{{r^2}}\],

где F - сила взаимодействия, q1 и q2 - величины зарядов, r - расстояние между ними, k - постоянная, равная 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2.

Шаг 2: Подстановка известных значений и нахождение неизвестной величины.
Мы знаем, что сила взаимодействия F равна 200 мН, q1 равно 5 нКл, r равно 0.03 м, а значение k равно 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2.

Мы не знаем значение q2, именно его нам нужно найти.

Подставим известные значения в формулу и разрешим уравнение относительно q2:

\[200 \cdot 10^{-3} = \frac{{9 \cdot 10^9 \cdot 5 \cdot 10^{-9} \cdot q2}}{{0.03^2}}\]

Шаг 3: Решение уравнения и нахождение значения q2.
Для решения уравнения, умножим оба выражения на \((0.03^2) / (9 \cdot 10^9 \cdot 5 \cdot 10^{-9})\):

\[q2 = \frac{{200 \cdot 10^{-3} \cdot 0.03^2}}{{9 \cdot 10^9 \cdot 5 \cdot 10^{-9}}}\]

Упрощая выражение в числителе:

\[q2 = \frac{{200 \cdot 0.0009}}{{45 \cdot 10^0}}\]

\[q2 = \frac{{0.18}}{{45}}\]

\[q2 = 0.004 \, \text{Кл}\]

Ответ: Заряд q2, находящийся на расстоянии 3 см от неподвижного заряда q1, равен 0.004 Кл.

Я надеюсь, что это подробное объяснение помогло вам понять решение задачи. Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать их!