Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
Задача Задача №3309717
А
Аноним
18 августа 2025 07:24 · публичный вопрос
А
Аноним

Три медных маленьких шарика расположены в воздухе в вершинах правильного треугольника со стороной 20 см первый шарик несёт заряд 40 inkl второй 30 нкл а третий 80 НК С какой силой…

Запрос пользователя

Три медных маленьких шарика расположены в воздухе в вершинах правильного треугольника со стороной 20 см первый шарик несёт заряд 40 inkl второй 30 нкл а третий 80 НК С какой силой третий шарик действует на первый

Ответ нейросети
18 августа 2025 07:24

Давайте решим задачу поэтапно, учитывая, что нужно определить силу, с которой третий шарик действует на первый, исходя из зарядов и положения шариков.


Условие задачи:

  • Расположение: три шарика в вершинах равностороннего треугольника со стороной 20 см (0,2 м).
  • Заряды:
    • Первый шарик: \(q_1 = 40\,\text{нК} = 40 \times 10^{-9}\,\text{Кл}\)
    • Второй шарик: \(q_2 = 30\,\text{нК} = 30 \times 10^{-9}\,\text{Кл}\)
    • Третий шарик: \(q_3 = 80\,\text{нК} = 80 \times 10^{-9}\,\text{Кл}\)

Нужно найти силу, с которой третий шарик действует на первый.


Шаг 1. Напомним закон Кулона:

Сила взаимодействия между двумя точечными зарядами определяется законом Кулона:

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

где:

  • \(k = 9 \times 10^9\,\text{Нм}^2/\text{Кл}^2\),
  • \(q_1, q_2\) — заряды,
  • \(r\) — расстояние между ними.

Шаг 2. Расстояние между шариками:

Все шарики расположены вертельно в вершинах равностороннего треугольника со стороной 20 см (= 0,2 м). Из этого следует, что:

  • Расстояние между любыми двумя шариками равно 0,2 м.

Шаг 3. Расчет силы между третьим и первым шариком

Нам нужно найти силу взаимодействия \(F_{13}\) между шариками 1 и 3.

Подставим значения:

\[ F_{13} = k \frac{|q_1 q_3|}{r^2} \]

\[ F_{13} = 9 \times 10^9 \times \frac{(40 \times 10^{-9})(80 \times 10^{-9})}{(0.2)^2} \]

Расчёты:

  • Произведение зарядов:

\[ (40 \times 10^{-9}) \times (80 \times 10^{-9}) = 40 \times 80 \times 10^{-18} = 3200 \times 10^{-18} = 3.2 \times 10^{-15} \]

  • Деление на квадратик длины:

\[ (0.2)^2 = 0.04 \]

  • Итог:

\[ F_{13} = 9 \times 10^9 \times \frac{3.2 \times 10^{-15}}{0.04} \]

\[ F_{13} = 9 \times 10^9 \times 8 \times 10^{-14} \]

(потому что \(\frac{3.2 \times 10^{-15}}{0.04} = 3.2 \times 10^{-15} / 4 \times 10^{-2} = 0.8 \times 10^{-13} = 8 \times 10^{-14}\))

  • Итоговая сила:

\[ F_{13} = 9 \times 10^9 \times 8 \times 10^{-14} = 72 \times 10^{-5} = 7.2 \times 10^{-4}\,\text{Н} \]


Ответ:

Сила, с которой третий шарик действует на первый, составляет approximately \(\boxed{7.2 \times 10^{-4}\,\text{Н}}\).


Если есть дополнительные вопросы или нужно объяснить подробнее, обращайтесь!