Давайте решим задачу по порядку, исходя из данных и поставленной цели — понять решение.
Дано:
- Заряд q2 = 3 нКл = 3 × 10⁻⁹ Кл
- Расстояние между зарядами r = 2 см = 0,02 м
- Сила взаимодействия F = 135 кН = 135 × 10³ Н
Нам нужно найти заряд q1, при этом используются известные формулы закона Кулона.
Шаг 1: Запишем формулу закона Кулона
Сила взаимодействия двух точечных зарядов задаётся формулой:
\[ F = k \times \frac{|q_1 \times q_2|}{r^2} \]
где:
- \( F \) — сила,
- \( q_1, q_2 \) — заряды,
- \( r \) — расстояние между зарядами,
- \( k \) — константа Кулона: \(k \approx 8{,}9875 \times 10^9 \, \text{Н·м}^2/\text{Кл}^2 \)
Шаг 2: Подставим известные значения
\[ 135 \times 10^3 = 8{,}9875 \times 10^9 \times \frac{|q_1 \times 3 \times 10^{-9}|}{(0,02)^2} \]
Шаг 3: Вычислим \( r^2 \)
\[ r^2 = (0,02)^2 = 0,0004 \, \text{м}^2 \]
Подставим:
\[ 135 \times 10^3 = 8{,}9875 \times 10^9 \times \frac{3 \times 10^{-9} \times |q_1|}{0,0004} \]
Шаг 4: Решим относительно \( |q_1| \)
Выразим \( |q_1| \):
\[ |q_1| = \frac{135 \times 10^3 \times 0,0004}{8{,}9875 \times 10^9 \times 3 \times 10^{-9}} \]
Переведём в удобный вид:
\[ |q_1| = \frac{(135 \times 10^3) \times 0,0004}{8,9875 \times 10^9 \times 3 \times 10^{-9}} \]
Шаг 5: Выполним числовые вычисления
Числитель:
\[ 135 \times 10^3 \times 0,0004 = 135 \times 10^3 \times 4 \times 10^{-4} = 135 \times 4 \times 10^{-1} = 540 \times 10^{-1} = 54 \]
Знаменатель:
\[ 8,9875 \times 10^9 \times 3 \times 10^{-9} = 8,9875 \times 3 \times 10^{9-9} = 26,9625 \]
Итак,
\[ |q_1| = \frac{54}{26,9625} \approx 2,00 \, \text{Кл} \]
Ответ:
Значение заряда \( q_1 \) ≈ 2 Кл
Если есть дополнительные уточнения или нужна более подробная разбивка, скажите!