Question

Тонкое кольцо радиусом R = 10 см несет равномерно распределенный заряд Q = 0,1 мкКл. На перпендикуляре к плоскости кольца, восставленном из его середины, находится точечный заряд Q1 = 10 нКл. Определить силу F, действующую на точечный заряд Q со стороны заряженного кольца, если он удален от центра кольца на 1) l1 = 20 см; 2) l2 = 2 м

Answer 1

Дано: R = 10 см = 0,1 м, Q = 0,1 мкКл, Q1 = 10 нКл, l1 = 20 см = 0,2 м, l2 = 2 м

Найти: F1, F2 - силы взаимодействия на расстоянии l1 и l2 соответственно

Решение:
1) Рассчитаем силу взаимодействия на расстоянии l1:
Сила взаимодействия между зарядом на колесе и точечным зарядом, находящимся на расстоянии l1, определяется по закону Кулона:
F1 = k * |Q * Q1| / (R^2 + l1^2),

где k - постоянная Кулона (k ≈ 8,9875 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2).

Подставляя известные значения, получаем:
F1 = 8,9875 * 10^9 * |0,1 * 10^-6 * 10^-9| / (0,1^2 + 0,2^2) = 2 * 10^-2 Н.

Ответ: F1 = 2 * 10^-2 Н.

2) Рассчитаем силу взаимодействия на расстоянии l2:
Сила взаимодействия на расстоянии l2:
F2 = k * |Q * Q1| / (R^2 + l2^2).

Подставляя значения, получаем:
F2 = 8,9875 * 10^9 * |0,1 * 10^-6 * 10^-9| / (0,1^2 + 2^2) = 0,01 Н.

Ответ: F2 = 0,01 Н.