Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
Задача Задача №2587099
А
Аноним
25 декабря 2024 16:24 · публичный вопрос
А
Аноним

на каком расстоянии нужно расположить в вакууме два точечных заряда 5 и 6 нКл, чтобы они отталкивались друг от друга с силой 1.2 мН

Ответ нейросети
25 декабря 2024 16:24

Чтобы определить расстояние между двумя точечными зарядами, которые отталкиваются друг от друга с определенной силой, можно воспользоваться законом Кулона:

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

где:

  • \( F \) — сила взаимодействия (в ньютонах),
  • \( k \) — электрическая постоянная (приблизительно \( 8.99 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 \)),
  • \( q_1 \) и \( q_2 \) — величины зарядов (в кулонах),
  • \( r \) — расстояние между зарядами (в метрах).

В вашем случае:

  • \( F = 1.2 \, \text{мН} = 1.2 \times 10^{-3} \, \text{Н} \),
  • \( q_1 = 5 \, \text{нКл} = 5 \times 10^{-9} \, \text{Кл} \),
  • \( q_2 = 6 \, \text{нКл} = 6 \times 10^{-9} \, \text{Кл} \).

Подставим значения в формулу:

\[ 1.2 \times 10^{-3} = 8.99 \times 10^9 \cdot \frac{5 \times 10^{-9} \cdot 6 \times 10^{-9}}{r^2} \]

Теперь вычислим произведение зарядов:

\[ 5 \times 10^{-9} \cdot 6 \times 10^{-9} = 30 \times 10^{-18} \, \text{Кл}^2 \]

Теперь уравнение примет следующий вид:

\[ 1.2 \times 10^{-3} = 8.99 \times 10^9 \cdot \frac{30 \times 10^{-18}}{r^2} \]

Преобразуем его:

\[ 1.2 \times 10^{-3} = \frac{8.99 \times 30 \times 10^{-9}}{r^2} \]

Теперь умножим обе стороны на \( r^2 \):

\[ 1.2 \times 10^{-3} \cdot r^2 = 269.7 \times 10^{-9} \]

Из этого уравнения выразим \( r^2 \):

\[ r^2 = \frac{269.7 \times 10^{-9}}{1.2 \times 10^{-3}} \]

\[ r^2 = \frac{269.7}{1.2} \times 10^{-6} \]

\[ r^2 \approx 224.75 \times 10^{-6} \]

Теперь найдем \( r \):

\[ r \approx \sqrt{224.75 \times 10^{-6}} \approx 0.015 \, \text{м} = 15 \, \text{мм} \]

Таким образом, расстояние между зарядами должно составлять примерно 15 миллиметров.