дано:
Заряд q = 1 нКл = 1 * 10^(-9) Кл.
Заряд 2q = 2 * 10^(-9) Кл.
Заряд 3q = 3 * 10^(-9) Кл.
Расстояние r = 1 м.
Кулоновская постоянная k ≈ 8,99 * 10^9 Н·м²/Кл².
найти:
Силу F, действующую на заряд 2q со стороны зарядов q и 3q.
решение:
1. Сначала определим силу, действующую на заряд 2q со стороны заряда q:
F_q = k * |q * 2q| / r^2.
2. Подставим известные значения в формулу:
F_q = (8,99 * 10^9) * |(1 * 10^(-9)) * (2 * 10^(-9))| / (1)^2.
3. Вычислим произведение зарядов:
|q * 2q| = |(1 * 10^(-9)) * (2 * 10^(-9))| = 2 * 10^(-18).
4. Теперь подставим это значение в формулу:
F_q = (8,99 * 10^9) * (2 * 10^(-18)) / 1.
5. Вычислим:
F_q = 8,99 * 2 * 10^(-9) = 17,98 * 10^(-9) Н = 17,98 нН.
6. Теперь определим силу, действующую на заряд 2q со стороны заряда 3q:
F_3q = k * |3q * 2q| / r^2.
7. Подставим известные значения в формулу:
F_3q = (8,99 * 10^9) * |(3 * 10^(-9)) * (2 * 10^(-9))| / (1)^2.
8. Вычислим произведение зарядов:
|3q * 2q| = |(3 * 10^(-9)) * (2 * 10^(-9))| = 6 * 10^(-18).
9. Подставим это значение в формулу:
F_3q = (8,99 * 10^9) * (6 * 10^(-18)) / 1.
10. Вычислим:
F_3q = 8,99 * 6 * 10^(-9) = 53,94 * 10^(-9) Н = 53,94 нН.
11. Сила F, действующая на заряд 2q, будет равна векторной сумме сил от зарядов q и 3q:
F = F_3q - F_q (силы направлены в разные стороны).
12. Тогда:
F = 53,94 * 10^(-9) Н - 17,98 * 10^(-9) Н = 35,96 * 10^(-9) Н = 35,96 нН.
Ответ:
Величина силы, которая действует на неподвижный точечный заряд 2q со стороны зарядов q и 3q, составит примерно 35,96 нН.