f=108, q1=-5, r=7, найти q2

Для решения данной задачи нам необходимо использовать закон сохранения электрического заряда и формулы, связанные с электрическими силами.

Шаг 1: Понимание условия задачи

У нас есть известные величины:

• \( f = 108 \) (единицы не указаны, предположим, что это ньютон)
• \( q_1 = -5 \) (это заряд, также предположим в кулонах)
• \( r = 7 \) (расстояние между зарядами, предположительно в метрах)

Нам нужно найти второй заряд \( q_2 \).

Шаг 2: Использование закона Кулона

Сила взаимодействия между двумя точечными зарядами \( q_1 \) и \( q_2 \) на расстоянии \( r \) описывается формулой: \[ f = k \cdot \frac{|q_1 \cdot q_2|}{r^2} \] где \( k \) — электростатическая постоянная, равная приблизительно \( 8.99 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 \).

Шаг 3: Подставление известных значений

Подставим известные значения в формулу: \[ 108 = k \cdot \frac{|(-5) \cdot q_2|}{7^2} \]

Так как мы знаем значение \( k \): \[ 108 = 8.99 \times 10^9 \cdot \frac{5 \cdot |q_2|}{49} \]

Шаг 4: Решение уравнения

Упростим уравнение: \[ 108 = \frac{8.99 \times 10^9 \cdot 5 \cdot |q_2|}{49} \]

Теперь умножим обе стороны на 49: \[ 108 \cdot 49 = 8.99 \times 10^9 \cdot 5 \cdot |q_2| \] \[ 5292 = 44.95 \times 10^9 \cdot |q_2| \]

Теперь разделим обе стороны на \( 44.95 \times 10^9 \): \[ |q_2| = \frac{5292}{44.95 \times 10^9} \]

Шаг 5: Вычисления

Вычислим значение: \[ |q_2| \approx \frac{5292}{44.95 \times 10^9} \approx 1.177 \times 10^{-7} \, \text{Кл} \]

Шаг 6: Определение знака заряда

Так как \( q_1 = -5 \) (отрицательный заряд), для того чтобы сила между зарядами составляла \( 108 \, \text{Н} \), второй заряд \( q_2 \) должен быть положительным. Таким образом, мы получаем: \[ q_2 \approx 1.177 \times 10^{-7} \, \text{Кл} \]

Ответ

Таким образом, второй заряд \( q_2 \) составляет примерно \( 1.177 \times 10^{-7} \, \text{Кл} \).