Насколько близко шарик сможет подойти к заряду q0=1,33 нкл, если он имеет массу m=40 мг, заряд q=1нкл и движется

Tanec

67

Для решения данной задачи, мы можем использовать формулу для силы Кулона, которая определяет силу взаимодействия двух зарядов:

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

где:
- F - сила взаимодействия между зарядами,
- k - постоянная Кулона (\( k = 9 \times 10^9 \, \text{Н}\cdot\text{м}^2/\text{Кл}^2 \)),
- \( q_1 \) и \( q_2 \) - величины зарядов,
- r - расстояние между зарядами.

Мы можем использовать данную формулу для определения силы взаимодействия между шариком и зарядом \( q_0 \). Так как шарик движется со скоростью \( v \), он будет подвергаться силе притяжения со стороны заряда \( q_0 \).

Чтобы рассчитать расстояние, на котором шарик сможет подойти к заряду \( q_0 \), мы можем использовать второй закон Ньютона для движения:

\[ F = m \cdot a \]

где:
- m - масса шарика,
- a - ускорение.

Поскольку шарик движется равномерно, у нас нет ускорения, поэтому уравнение примет следующий вид:

\[ F = 0 \]

Таким образом, сила взаимодействия между зарядами должна быть равна нулю. Мы можем использовать эту информацию, чтобы определить расстояние \( r \), на котором шарик сможет подойти к заряду \( q_0 \).

Давайте рассчитаем расстояние \( r \) по формуле, используя данные из условия:

\[ r = \sqrt{\dfrac{k \cdot |q \cdot q_0|}{F}} \]

Подставим значения зарядов и постоянную Кулона в формулу:

\[ r = \sqrt{\dfrac{(9 \times 10^9) \cdot |(1 \times 10^{-9}) \cdot (1.33 \times 10^{-9})|}{0}} \]

Так как сила взаимодействия должна быть равна нулю, значит шарик не сможет подойти к заряду \( q_0 \). Расстояние \( r \) будет бесконечностью (или очень большим числом), так как в знаменателе будет ноль.

Таким образом, шарик не сможет подойти к заряду \( q_0 \) на расстояние \( r \), так как сила взаимодействия между ними равна нулю.