Задание 11 ЕГЭ по физике · задача 5604DA
С какой силой взаимодействуют в вакууме два маленьких заряженных шарика, находящихся на расстоянии 60 см друг от друга? Заряд каждого шарика равен 108 Кл.
Показать ответ и разбор
Ответ: 2,5 мкН
Разбор
Сначала переведём расстояние в метры: 60 см $= 0,6$ м.
Сила взаимодействия зарядов в вакууме описывается законом Кулона:
$F = k$ |$q_{1} q_{2}$| $/ r^{2}$,
где $k = 9 \times 10^{9}$ Н$\cdot$м$^{2}/$Кл$^{2}$.
Подставляем значения: $q_{1} = q_{2} = 10^{-8}$ Кл, $r = 0,6$ м.
$F = 9 \times 10^{9} \times (10^{-8})^{2} / (0,6)^{2} = 9 \times 10^{9} \times 10^{-16} / 0,36$.
Сначала $10^{-16} / 0,36 = 2,777... \times 10^{-16}$.
Затем $9 \times 2,777... \times 10^{9} \times 10^{-16} = 25 \times 10^{-7} = 2,5 \times 10^{-6}$ Н.
Получаем силу $2,5 \times 10^{-6}$ Н. Поскольку заряды одинаковые по знаку, шарики отталкиваются, но в задаче спрашивают величину силы.
Сила взаимодействия зарядов в вакууме описывается законом Кулона:
$F = k$ |$q_{1} q_{2}$| $/ r^{2}$,
где $k = 9 \times 10^{9}$ Н$\cdot$м$^{2}/$Кл$^{2}$.
Подставляем значения: $q_{1} = q_{2} = 10^{-8}$ Кл, $r = 0,6$ м.
$F = 9 \times 10^{9} \times (10^{-8})^{2} / (0,6)^{2} = 9 \times 10^{9} \times 10^{-16} / 0,36$.
Сначала $10^{-16} / 0,36 = 2,777... \times 10^{-16}$.
Затем $9 \times 2,777... \times 10^{9} \times 10^{-16} = 25 \times 10^{-7} = 2,5 \times 10^{-6}$ Н.
Получаем силу $2,5 \times 10^{-6}$ Н. Поскольку заряды одинаковые по знаку, шарики отталкиваются, но в задаче спрашивают величину силы.