Вопрос школьника
Два разноимённых заряда, по 25 нКл каждый, расположены на расстоянии 24 см друг от друга. С какой силой электростатическое поле этих зарядов действует на заряд 3 нКл, помещённый в точку, удалённую на 15 см от каждого заряда?
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо использовать закон Кулона, который гласит, что сила взаимодействия между двумя точечными зарядами пропорциональна произведению этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними:
F = k * q1 * q2 / r^2,
где F — сила взаимодействия, k — постоянная Кулона (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2), q1 и q2 — заряды, r — расстояние между зарядами.
Для нахождения силы, с которой электростатическое поле действует на заряд 3 нКл, необходимо сначала найти силу взаимодействия между каждым из зарядов по 25 нКл и зарядом 3 нКл. Для этого подставим в формулу значения зарядов и расстояния:
F1 = k * q1 * q3 / r1^2 = 9 * 10^9 * 25 * 10^-9 * 3 * 10^-9 / 0.15^2 = 0.3 Н
F2 = k * q2 * q3 / r2^2 = 9 * 10^9 * 25 * 10^-9 * 3 * 10^-9 / 0.15^2 = 0.3 Н
Здесь r1 и r2 равны 15 см, так как заряд 3 нКл находится на одинаковом расстоянии от каждого из зарядов по 25 нКл.
Так как силы взаимодействия направлены в разные стороны, то для нахождения силы, с которой электростатическое поле действует на заряд 3 нКл, необходимо найти их векторную сумму:
F = F1 + F2 = 0.3 + 0.3 = 0.6 Н
Ответ: электростатическое поле действует на заряд 3 нКл с силой 0.6 Н.
