Три медных шарика диаметром 1 см каждый расположены в воздухе в вершинах правильного треугольника со стороной 20 см. Первый шарик несёт заряд \( q_1 = 80 \, \text{нКл} \), второй — \( q_2 = 30 \, \text{нКл} \), а третий — \( q_3 = 40 \, \text{нКл} \). С какой силой второй шарик действует на первый? Ответ выразите в микроньютонах.
Расстояние между шариками равно стороне треугольника:
\(r = 20 \, \text{см} = 0,2 \, \text{м}.\)
Сила взаимодействия между первым и вторым шариками определяется законом Кулона:
\(F_{12} = k \frac{|q_1 \cdot q_2|}{r^2},\)
где \( k = 9 \cdot 10^9 \, \text{Н·м}^2/\text{Кл}^2 \).
Подставим значения:
\(F_{12} = 9 \cdot 10^9 \cdot \frac{80 \cdot 10^{-9} \cdot 30 \cdot 10^{-9}}{(0,2)^2}.\)
Числитель:
\(9 \cdot 10^9 \cdot 80 \cdot 10^{-9} \cdot 30 \cdot 10^{-9} = 21600 \cdot 10^{-9} = 2,16 \cdot 10^{-6}.\)
Знаменатель:
\((0,2)^2 = 0,04.\)
Сила:
\(F_{12} = \frac{2,16 \cdot 10^{-6}}{0,04} = 5,4 \cdot 10^{-4} \, \text{Н}.\)
Ответ: Сила, с которой второй шарик действует на первый, равна \( 5,4 \cdot 10^{-4} \, \text{Н} \).
Решебник
"Физика - Учебник" по предмету Физика за 10 класс.
Aвторы:
Буховцев Б.Б., Мякишев Г.Я., Сотский Н.Н.
Задание
Три медных шарика диаметром 1 см каждый расположены в воздухе в вершинах правильного треугольника со стороной 20 см. Первый шарик несёт заряд \( q_1 = 80 \, \text{нКл} \), второй — \( q_2 = 30 \, \text{нКл} \), а третий — \( q_3 = 40 \, \text{нКл} \). С какой силой второй шарик действует на первый? Ответ выразите в микроньютонах.