Question

Встановити величину зарядів однакової величини, які знаходяться на відстані 2 см в парафіні ( ε =2), якщо сила взаємодії 900 Н.

Answer 1

Ответ:Для визначення величини зарядів однакової величини, що знаходяться на відстані 2 см в парафіні, можна скористатися законом Кулона, який стверджує, що сила взаємодії між двома зарядами прямо пропорційна добутку зарядів і обернено пропорційна квадрату відстані між ними.

Математично закон Кулона можна записати так:

F = k * (q1 * q2) / r^2

де F - сила взаємодії, k - кулонівська стала, q1 і q2 - величини двох зарядів, r - відстань між зарядами.

У цій задачі нам дано, що сила взаємодії 900 Н, а відстань між зарядами 2 см, і ми хочемо знайти величини зарядів. Ми можемо переставити місцями рівняння для знаходження зарядів:

q1 * q2 = (F * r^2) / k

Підставивши отримані значення, отримаємо:

q1 * q2 = (900 Н * (2 см)^2) / k

Значення кулонівської постійної k ми можемо знайти за допомогою діелектричної проникності парафіну, яка дана як 2:

k = 1 / (4 * pi * ε0 * εr)

Підставивши значення εr для парафіну (2) і значення діелектричної проникності вакууму (ε0 = 8,85 х 10^-12 C^2/N*m^2), отримаємо:

k = 1 / (4 * pi * 8,85 х 10^-12 С^2/Нм^2 * 2)

= 9,0 х 10^9 Нм^2/С^2

Підставивши це значення для k в наше рівняння для q1 * q2, отримаємо:

q1 * q2 = (900 Н * (2 см)^2) / (9,0 х 10^9 Н*м^2/С^2)

= 4,0 х 10^-5 Кл^2

Оскільки заряди однакові за величиною, то величину кожного заряду можна знайти, взявши квадратний корінь з q1 * q2:

q1 = q2 = sqrt(q1 * q2)

= sqrt(4,0 x 10^-5 C^2)

= 0.02 C

Отже, величина зарядів дорівнює 0,02 Кл.