Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
Задача Задача №2944495
А
Аноним
12 марта 2025 16:27 · публичный вопрос
А
Аноним

С какой силой взаимодействуют два заряда по 15 нКл, находящихся на расстоянии 5см друг от друга?

Ответ нейросети
12 марта 2025 16:27

Для решения этой задачи применим закон Кулона, который описывает силу взаимодействия между двумя электрическими зарядами. Формула закона Кулона выглядит так:

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

где:

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

Теперь подставим известные данные:

  1. Значения зарядов \( q_1 \) и \( q_2 \): \[ q_1 = q_2 = 15 \, \text{нКл} = 15 \times 10^{-9} \, \text{Кл} \]

  2. Расстояние \( r \): \[ r = 5 \, \text{см} = 0.05 \, \text{м} \]

Теперь подставим все значения в формулу:

\[ F = 8.99 \times 10^9 \cdot \frac{|15 \times 10^{-9} \cdot 15 \times 10^{-9}|}{(0.05)^2} \]

Теперь вычислим это шаг за шагом:

  1. Сначала находим произведение зарядов: \[ |15 \times 10^{-9} \cdot 15 \times 10^{-9}| = 225 \times 10^{-18} \, \text{Кл}^2 \]

  2. Затем находим квадрат расстояния: \[ (0.05)^2 = 0.0025 \, \text{м}^2 \]

  3. Теперь можно подставить всё обратно в формулу: \[ F = 8.99 \times 10^9 \cdot \frac{225 \times 10^{-18}}{0.0025} \]

  4. Сначала вычислим деление: \[ \frac{225 \times 10^{-18}}{0.0025} = 90 \times 10^{-15} \, \text{Кл}^2/\text{м}^2 \]

  5. А теперь умножим на константу \( k \): \[ F = 8.99 \times 10^9 \cdot 90 \times 10^{-15} = 809.1 \times 10^{-6} \, \text{Н} \]

  6. Преобразуем в более удобный вид: \[ F = 0.8091 \, \text{мН} \quad (\text{миллиНьютоны}) \] или \[ F \approx 0.81 \, \text{мН} \]

Таким образом, сила взаимодействия между двумя зарядами составляет примерно 0.81 мН.