Давайте решим задания последовательно.
Задание №4
Условие:
- Дано:
- \( r = 20 \, \text{см} \)
- \( F = 0{,}9 \, \text{кН} \)
Переведем значения в единицы СИ:
- \( r = 20 \, \text{см} = 0{,}2 \, \text{м} \)
- \( F = 0{,}9 \, \text{кН} = 900 \, \text{Н} \)
Закон Кулона в вакууме выражается формулой:
\[ F = \frac{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}{r^2} \]
Где:
- \( k = 9 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 \) — электрическая постоянная.
Мы знаем, что:
\[ 900 = \frac{9 \times 10^9 \cdot q^2}{0{,}2^2} \]
Упростим уравнение:
\[ 900 = \frac{9 \times 10^9 \cdot q^2}{0{,}04} \]
\[ 900 \cdot 0{,}04 = 9 \times 10^9 \cdot q^2 \]
\[ 36 = 9 \times 10^9 \cdot q^2 \]
\[ q^2 = \frac{36}{9 \times 10^9} \]
\[ q^2 = 4 \times 10^{-9} \]
\[ q = 2 \times 10^{-5} \, \text{Кл} \]
Таким образом, заряд \( q = 2 \times 10^{-5} \, \text{Кл} \).
Задание №5
Цель: Заполнить таблицу. Данные представлены в таблице и для заполнения, кажется, не требуются дополнительные вычисления, так как условие позволяет указать известные заряды.
Задание №6
Вопрос: Как изменится кулоновская сила при уменьшении расстояния между частицами в 3 раза?
Решение:
Закон Кулона:
\[ F = \frac{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}{r^2} \]
Если расстояние \( r \) уменьшается в 3 раза, новое расстояние будет \( r/3 \).
Подставим в формулу:
\[ F' = \frac{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}{(r/3)^2} \]
\[ F' = \frac{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}{r^2/9} \]
\[ F' = 9 \cdot \frac{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}{r^2} \]
\[ F' = 9F \]
Значит, сила увеличится в 9 раз.
Если есть дополнительные вопросы, не стесняйтесь спрашивать!