Дано:
q1 = 25 нКл = 25 * 10^(-9) Кл, x1 = 0 м
q2 = -10 нКл = -10 * 10^(-9) Кл, x2 = 2 м
q0 = 20 нКл = 20 * 10^(-9) Кл, x0 = 3.5 м
Рисунок:
```
|---------------------------------- X ----------------------------------->
0 2 3.5
(q1) (q2) (q0)
25 нКл -10 нКл 20 нКл
```
Найти силу, с которой заряды q1 и q2 действуют на заряд q0.
Решение:
1. Сначала найдем расстояния между зарядами.
Расстояние между q1 и q0:
r1_0 = x0 - x1 = 3.5 - 0 = 3.5 м
Расстояние между q2 и q0:
r2_0 = x0 - x2 = 3.5 - 2 = 1.5 м
2. Теперь используем закон Кулона, чтобы найти силы.
Сила, действующая со стороны q1 на q0:
F1_0 = k * |q1 * q0| / r1_0^2
Сила, действующая со стороны q2 на q0:
F2_0 = k * |q2 * q0| / r2_0^2
где k = 8.99 * 10^9 Н·м²/Кл² — константа электростатического взаимодействия.
3. Подставим значения в формулы:
F1_0 = (8.99 * 10^9) * |(25 * 10^(-9)) * (20 * 10^(-9))| / (3.5^2)
F1_0 = (8.99 * 10^9) * (500 * 10^(-18)) / (12.25)
F1_0 = (8.99 * 10^9 * 500 * 10^(-18)) / 12.25
F1_0 ≈ 3.68 * 10^(-3) Н
F2_0 = (8.99 * 10^9) * |(-10 * 10^(-9)) * (20 * 10^(-9))| / (1.5^2)
F2_0 = (8.99 * 10^9) * (200 * 10^(-18)) / (2.25)
F2_0 = (8.99 * 10^9 * 200 * 10^(-18)) / 2.25
F2_0 ≈ 7.98 * 10^(-3) Н
4. Теперь определим направление сил:
- Сила F1_0 от q1 на q0 будет направлена вправо (положительное направление оси Х), так как оба заряда положительные.
- Сила F2_0 от q2 на q0 будет направлена тоже вправо, так как q2 отрицательный, а q0 положительный.
5. Суммарная сила, действующая на заряд q0:
F_общая = F1_0 + F2_0
F_общая = 3.68 * 10^(-3) + 7.98 * 10^(-3)
F_общая ≈ 11.66 * 10^(-3) Н
Ответ:
Сила, с которой заряды q1 и q2 действуют на заряд q0, равна примерно 11.66 мН и направлена вправо по оси Х.