Вопрос школьника
Найдите силу, действующую на заряд q2 = -10*10^-6 Кл, если заряд q1 = 1 • 10^-7 Кл и q3 = 2 • 10^-7 Кл расположены в воздухе. Расстояние АВ = ВС = 10 см (см. рисунок).
Ответ от учителя
Для нахождения силы, действующей на заряд q2, необходимо использовать закон Кулона, который гласит, что сила пропорциональна произведению зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними:
F = k * (q1 * q2) / r^2
где F — сила, действующая на заряд q2, k — постоянная Кулона (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2), q1 и q2 — заряды, r — расстояние между зарядами.
В данном случае заряд q2 равен -10 * 10^-6 Кл, заряд q1 равен 1 * 10^-7 Кл, заряд q3 равен 2 * 10^-7 Кл, а расстояние между зарядами равно 10 см = 0,1 м.
Сначала найдем расстояние между зарядами q2 и q1 (AB):
AB = BC = 0,1 м
Затем найдем силу, действующую на заряд q2 со стороны заряда q1:
F1 = k * (q1 * q2) / AB^2 = 9 * 10^9 * (1 * 10^-7 * (-10 * 10^-6)) / 0,1^2 = -9 * 10^-3 Н
Знак минус означает, что сила направлена в противоположную сторону от заряда q1.
Аналогично найдем силу, действующую на заряд q2 со стороны заряда q3:
AC = 2 * AB = 0,2 м
F3 = k * (q3 * q2) / AC^2 = 9 * 10^9 * (2 * 10^-7 * (-10 * 10^-6)) / 0,2^2 = -4,5 * 10^-3 Н
Так как заряд q2 находится между зарядами q1 и q3, то сила, действующая на него, будет равна сумме сил, действующих на него со стороны зарядов q1 и q3:
F = F1 + F3 = -9 * 10^-3 — 4,5 * 10^-3 = -13,5 * 10^-3 Н
Ответ: сила, действующая на заряд q2, равна -13,5 * 10^-3 Н.
