Рассчитайте, пожалуйста, напряженность в точке, находящейся посередине между двумя одноименными зарядами q1 = 16*10^-8
Рассчитайте, пожалуйста, напряженность в точке, находящейся посередине между двумя одноименными зарядами q1 = 16*10^-8 кл и q2 = 50*10^-8 кл, расположенными на расстоянии r=10 см друг от друга в воздухе. Также найдите силу их взаимодействия.
Georgiy_2180 35
Хорошо, давайте решим данную задачу.Напряженность электрического поля E в точке, находящейся между двумя одноименными зарядами, можно найти, используя закон Кулона.
Сила взаимодействия между двумя зарядами q1 и q2 определяется следующим образом:
\[F = \dfrac{k \cdot |q1 \cdot q2|}{r^2}\],
где F - сила взаимодействия, k - постоянная Кулона (\(k = 8.99 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2\)), r - расстояние между зарядами.
Для начала, найдем силу взаимодействия между зарядами q1 и q2:
\[F = \dfrac{8.99 \times 10^9 \cdot |16 \times 10^{-8} \cdot 50 \times 10^{-8}|}{(10 \, \text{см})^2}\].
Выполним необходимые вычисления:
\[F = \dfrac{8.99 \times 10^9 \cdot 16 \times 50 \times 10^{-8} \times 10^{-8}}{(10 \times 10^{-2})^2}\].
\[F = \dfrac{8.99 \times 16 \times 50}{10^2} \, \text{Н}\].
\[F = 7192 \, \text{Н}\].
Теперь найдем напряженность электрического поля E в точке, находящейся посередине между зарядами q1 и q2.
Так как точка находится между зарядами, то напряженность в точке, находящейся между зарядами одинакова и равна:
\[E = \dfrac{F}{q_0}\],
где E - напряженность электрического поля, q0 - тестовый заряд (q0 = 1 Кл).
Выполним необходимые вычисления:
\[E = \dfrac{7192}{1} \, \text{В/м}\].
Таким образом, напряженность электрического поля в точке, находящейся посередине между зарядами q1 и q2, равна 7192 В/м.
Историческое пояснение к закону Кулона:
Закон Кулона был впервые сформулирован французским ученым Шарлем Анри Кулоном в 1785 году. Он установил пропорциональность силы взаимодействия двух точечных зарядов с их зарядами и обратно пропорционаленное квадрату расстояния между ними. Этот закон играет ключевую роль в изучении электростатики и электродинамики и широко используется в различных областях физики и инженерии.