ДУЖЕ ПОТРІБНО ДО ЗАВТРА!!!
БУДЬ ЛАСКА!
У скільки разів потрібно змінити відстань між двома точковими зарядами, щоб під час
занурення у воду сила взаємодії між ними була така сама, як у повітрі? Діелектрична
проникність води дорівнює 81.
Ответы
Ответ:
Для визначення такої відстані, варто використати співвідношення між силами взаємодії в повітрі та воді.
Сила взаємодії між точковими зарядами в повітрі може бути визначена за законом Кулона:
F_air = (k * |q1 * q2|) / r^2,
де F_air - сила взаємодії в повітрі,
k - електрична стала (9 * 10^9),
|q1 * q2| - модуль добутку зарядів зарядів q1 та q2,
r - відстань між зарядами.
Сила взаємодії між точковими зарядами в воді може бути визначена за аналогічним законом Кулона, але з врахуванням діелектричної проникності води:
F_water = (k * 81 * |q1 * q2|) / r^2.
Щоб сила взаємодії між зарядами в воді була такою самою, як у повітрі, треба рівняти обидві формули:
F_air = F_water.
(k * |q1 * q2|) / r^2 = (k * 81 * |q1 * q2|) / r^2.
Вилучаємо коефіцієнт k і модуль добутку зарядів |q1 * q2|:
1/r^2 = 81/r^2.
У рівнянні залишилося лише один параметр - відстань між зарядами, r. Звертаємо увагу, що відстань між зарядами має бути в квадраті, оскільки вони поділені на квадрат в обох випадках. Добуток х на х дає х^2.
1 = 81.
З цього рівняння можна обчислити, що відстань між зарядами не повинна змінюватися, щоб сила взаємодії була такою самою.