На каком расстояний нужно расположить 2 заряда равные 1нано кулон и 10 микро кулон,чтобы они отталкивались друг от друга с силой 5 ньютон.на сколько изменится расстояние ,если поместить заряды во внешнюю среду с относительной диэлектрической проницаемостью равной 2,2

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для того чтобы найти расстояние между зарядами, при котором они будут отталкиваться с силой 5 ньютон, можно использовать закон Кулона:

F = k |q1 q2| / r^2

Где F - сила отталкивания, k - постоянная Кулона (9*10^9 Н м^2 / Кл^2), q1 и q2 - величины зарядов (1нКл и 10мкКл), r - расстояние между зарядами.

Поставим исходные данные в формулу:

5 = (910^9) |110^-9 10*10^-6| / r^2

Решим уравнение:

5 = 9 10^-5 / r^
r^2 = 9 10^-5 /
r = √(0,000018
r ≈ 0,00424 м ≈ 4,24 мм

Теперь найдем измененное расстояние при помещении зарядов во внешнюю среду с относительной диэлектрической проницаемостью ε = 2,2. Для этого воспользуемся формулой:

F = k |q1 q2| / (ε * r)^2

Где ε - относительная диэлектрическая проницаемость.

Подставим данные:

5 = (910^9) |110^-9 1010^-6| / (2,2 r)^2

Решим уравнение аналогично предыдущему:

5 = 9 10^-5 / (2,2 r)^
r^2 = 9 10^-5 / (2,2 5
r = √(0,000018 / 11
r ≈ √0,0000016
r ≈ 0,0405 м ≈ 40,5 мм

Таким образом, расстояние между зарядами увеличится до примерно 40,5 мм при помещении зарядов во внешнюю среду с ε = 2,2.