Два тела с положительными зарядами 2*10^-5 и 4, 5*10^-5 Кл расположены друг от друга на расстоянии 1 м. На каком расстоянии они находились бы друг от друга после взаимодействия?
Для решения данной задачи, нам понадобятся законы электростатики.
Первый закон электростатики гласит, что сила взаимодействия двух точечных зарядов прямо пропорциональна произведению их зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Математически это можно записать следующим образом:
F = k * (q1 * q2) / r^2
где F - сила взаимодействия, q1 и q2 - заряды первого и второго тел соответственно, r - расстояние между ними, k - постоянная, равная 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2.
Так как нас интересует расстояние, то мы можем выразить его из этой формулы и получить:
r = sqrt((k * (q1 * q2)) / F)
В нашем случае сила взаимодействия будет равна силе Кулона и определяется как:
F = k * (q1 * q2) / d^2
где F - сила Кулона, d - изначальное расстояние между двумя зарядами.
Первый закон электростатики гласит, что сила взаимодействия двух точечных зарядов прямо пропорциональна произведению их зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Математически это можно записать следующим образом:
F = k * (q1 * q2) / r^2
где F - сила взаимодействия, q1 и q2 - заряды первого и второго тел соответственно, r - расстояние между ними, k - постоянная, равная 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2.
Так как нас интересует расстояние, то мы можем выразить его из этой формулы и получить:
r = sqrt((k * (q1 * q2)) / F)
В нашем случае сила взаимодействия будет равна силе Кулона и определяется как:
F = k * (q1 * q2) / d^2
где F - сила Кулона, d - изначальное расстояние между двумя зарядами.
Подставим данные в формулу:
F = (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2) * ((2 * 10^-5 Кл) * (4,5 * 10^-5 Кл)) / (1 м)^2
Выполняем вычисления:
F = 9 * 10^9 * (2 * 10^-5) * (4,5 * 10^-5) / (1^2)
F = 9 * 2 * 4,5 * 10^-10
F = 81 * 10^-10
F = 8,1 * 10^-9 Н
Теперь решим уравнение для нахождения нового расстояния r:
r = sqrt((k * (q1 * q2)) / F)
r = sqrt((9 * 10^9 * (2 * 10^-5) * (4,5 * 10^-5)) / (8,1 * 10^-9))
Выполняем вычисления:
r = sqrt((9 * 2 * 4,5) / 8,1) * 10^(9 - 5)
r = sqrt(81 / 8,1) * 10^4
r = sqrt(10) * 10^4
r = 3,16 * 10^2 м