Дано:
- Заряд q1 = 2 мкКл = 2 * 10^-6 Кл
- Заряд q2 = 2 мкКл = 2 * 10^-6 Кл
- Заряд q3 = 6 мкКл = 6 * 10^-6 Кл
- Расстояние между зарядом q1 и зарядом q2 d = 0.15 м
- Расстояние между зарядом q3 и каждым из зарядов q1 и q2 равномерное r = 0.15 м
Найти:
- Результирующая сила F, с которой заряды q1 и q2 действуют на заряд q3.
Решение:
1. Рассчитаем силу взаимодействия между зарядом q1 и зарядом q3 по формуле Кулона:
F13 = k * |q1 * q3| / r^2,
где k = 8.99 * 10^9 Н·м²/Кл².
2. Подставим значения:
F13 = (8.99 * 10^9) * |(2 * 10^-6) * (6 * 10^-6)| / (0.15)^2.
3. Вычислим F13:
F13 = (8.99 * 10^9) * (12 * 10^-12) / 0.0225.
F13 = (8.99 * 10^9 * 12 * 10^-12) / 0.0225.
F13 = (107.88 * 10^-3) / 0.0225.
F13 ≈ 4.79 Н.
4. Теперь рассчитаем силу взаимодействия между зарядом q2 и зарядом q3:
F23 = k * |q2 * q3| / r^2.
5. Здесь F23 будет равно F13, так как заряды одинаковы и находятся на одинаковом расстоянии:
F23 = 4.79 Н.
6. Обозначим направление сил. Сила F13 направлена от q1 к q3, а сила F23 направлена от q2 к q3. Так как оба заряда положительные, силы будут отталкиваться.
7. Для нахождения результирующей силы F необходимо учитывать, что силы F13 и F23 направлены в разные стороны. Поэтому:
F = F13 + F23 = 4.79 Н + 4.79 Н = 9.58 Н.
Ответ:
Результирующая сила, с которой заряды q1 и q2 действуют на заряд q3, составляет 9.58 Н.