Чтобы решить эту задачу, воспользуемся законом Кулона, который записывается в следующем виде:
\[ F = k \cdot \frac{q_1 \cdot q_2}{r^2} \]
Где:
- \( F \) — сила взаимодействия зарядов,
- \( k \) — коэффициент пропорциональности (постоянная Кулона),
- \( q_1 \) и \( q_2 \) — величины зарядов,
- \( r \) — расстояние между зарядами.
Нам даны:
- \( k = 9 \cdot 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 \),
- \( q_2 = 2 \cdot 10^{-9} \, \text{Кл} \),
- \( r = 500 \, \text{м} \),
- \( F = 1,08 \, \text{Н} \).
Требуется найти \( q_1 \).
Подставим известные значения в формулу и решим уравнение для \( q_1 \):
\[ 1,08 = 9 \cdot 10^9 \cdot \frac{q_1 \cdot 2 \cdot 10^{-9}}{500^2} \]
Сначала посчитаем \( r^2 \):
\[ 500^2 = 250000 \]
Подставим это обратно в уравнение:
\[ 1,08 = 9 \cdot 10^9 \cdot \frac{q_1 \cdot 2 \cdot 10^{-9}}{250000} \]
Теперь выразим \( q_1 \):
\[ q_1 = \frac{1,08 \cdot 250000}{9 \cdot 10^9 \cdot 2 \cdot 10^{-9}} \]
Упростим выражение:
\[ q_1 = \frac{1,08 \cdot 250000}{18} \]
Посчитаем числитель и знаменатель:
\[ 1,08 \cdot 250000 = 270000 \]
Теперь:
\[ q_1 = \frac{270000}{18} \]
Вычислим окончательное значение:
\[ q_1 = 15000 \, \text{Кл} \]
Таким образом, величина заряда \( q_1 \) равна \( 15000 \, \text{Кл} \).