Δύο σφαίρες έχουν ταυτόσημες χρεώσεις και είναι 75 εκατοστά μεταξύ τους είναι η δύναμη μεταξύ τους είναι συν 0.30 n Ποιο είναι το μέγεθος της φορτίου σε κάθε σφαίρα;

Εδώ είναι πώς να λύσετε αυτό το πρόβλημα χρησιμοποιώντας το νόμο του Coulomb:

1. Κατανοήστε το νόμο του Coulomb

Ο νόμος του Coulomb περιγράφει την ηλεκτροστατική δύναμη μεταξύ δύο φορτισμένων αντικειμένων:

* f =k * (q1 * q2) / r²

Οπου:

* f είναι η δύναμη μεταξύ των χρεώσεων (στα Newtons)

* k είναι η σταθερά του Coulomb (περίπου 8.98755 × 10⁹ n⋅m²/c²)

* Q1 και q2 είναι τα μεγέθη των χρεώσεων (στα Coulombs)

* r είναι η απόσταση μεταξύ των κέντρων των χρεώσεων (σε μέτρα)

2. Ρυθμίστε την εξίσωση

Δεδομένου ότι οι σφαίρες έχουν πανομοιότυπες χρεώσεις, μπορούμε να απλοποιήσουμε την εξίσωση:

* f =k * (q2) / r²

3. Μετατροπή μονάδων

* Μετατρέψτε την απόσταση από εκατοστά σε μέτρα:75 cm =0,75 m

4. Λύστε για το φορτίο (q)

* Αναδιατάξτε την εξίσωση για επίλυση για «Q»:

* q2 =(f * r²) / k

* q =√ ((f * r²) / k)

* Συνδέστε τις τιμές:

* q =√ ((0,30 n * (0,75 m) ²) / (8.98755 × 10⁹ n⋅m² / c²))

* Υπολογίστε το αποτέλεσμα:

* Q ≈ 1,77 × 10⁻⁶ C

απάντηση

Το μέγεθος του φορτίου σε κάθε σφαίρα είναι περίπου 1,77 × 10⁻⁶ coulombs (ή 1,77 micro coulombs) .