Давайте разберем задачу шаг за шагом.
Дано:
- Закон Кулона: \( F = k \times 9192 \), где \( F \) — сила (в ньютонах),
- коэффициент \( k = 9 \times 10^9 \) Н·м²/Кл²,
- заряд \( q_2 = 0{,}003 \) Кл,
- расстояние между зарядами \( r = 300 \) м,
- сила взаимодействия \( F = 1{,}2 \) Н.
Чтобы найти заряд \( q_1 \), нужно правильно записать закон Кулона в виде полной формулы.
Шаг 1: Запись закона Кулона
Закон Кулона:
\[ F = k \frac{|q_1 q_2|}{r^2} \]
где:
- \( F \) — сила,
- \( k \) — коэффициент пропорциональности (\( 9 \times 10^9 \) Н·м²/Кл²),
- \( q_1, q_2 \) — заряды,
- \( r \) — расстояние.
Шаг 2: Подставляем известные значения
\[ 1{,}2 = 9 \times 10^9 \times \frac{|q_1 \times 0,003|}{300^2} \]
Шаг 3: Исследуем выражение
\[ |q_1 \times 0,003| = \frac{1,2 \times 300^2}{9 \times 10^9} \]
Посчитаем \( 300^2 \):
\[ 300^2 = 90\,000 \]
Теперь подставим:
\[ |q_1 \times 0,003| = \frac{1,2 \times 90\,000}{9 \times 10^9} \]
После этого:
\[ |q_1 \times 0,003| = \frac{108\,000}{9 \times 10^9} = \frac{108\,000}{9\,000\,000\,000} \]
Упростим дробь:
\[ \frac{108\,000}{9\,000\,000\,000} = \frac{108000}{9 \times 10^{9}} = \frac{108 \times 10^3}{9 \times 10^9} \]
\[ = \frac{108}{9} \times 10^{3 - 9} = 12 \times 10^{-6} \]
Или:
\[ |q_1 \times 0,003| = 12 \times 10^{-6} = 1,2 \times 10^{-5} \]
Шаг 4: Найти \( q_1 \)
Разделим обе стороны уравнения на 0,003:
\[ |q_1| = \frac{1,2 \times 10^{-5}}{0,003} \]
Запишем 0,003 как \( 3 \times 10^{-3} \):
\[ |q_1| = \frac{1,2 \times 10^{-5}}{3 \times 10^{-3}} = \frac{1,2}{3} \times 10^{-5 + 3} = 0{,}4 \times 10^{-2} = 4 \times 10^{-3} \]
Итог:
\[ q_1 \approx 4 \times 10^{-3} \text{ Кл} \]
Ответ: Заряд \( q_1 \) приблизительно равен 0,004 Кл.