Задача по физике - Два заряда, находясь в воздухе на расстоянии 0,05 м, действуют друг на друга с силой 1,2-10^-2 Н. Какова диэлектрическая проницаемость воздуха?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи нам необходимо воспользоваться законом Кулона, который гласит: сила взаимодействия между двумя точечными зарядами прямо пропорциональна величине зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Формула для силы взаимодействия между двумя зарядами принимает вид:
F = k (q1 q2) / r^2,

где
F - сила в ньютонах,
k - постоянная Кулона (8,99*10^9 Нм^2/Кл^2),
q1 и q2 - величины зарядов в кулонах,
r - расстояние между зарядами.

Подставим известные значения в формулу и решим ее относительно диэлектрической проницаемости воздуха (ε):

1,210^-2 = (8,9910^9 q1 q2) / (0,05)^2,
1,210^-2 = 8,9910^9 q1 q2 / 0,0025,
q1 q2 = 1,210^-2 0,0025 / 8,9910^9,
q1 q2 = 3,38810^-12.

Так как заряды равны между собой (q1 = q2), то q1^2 = 3,38810^-12, q1 = sqrt(3,38810^-12).

Подставляем найденное значение заряда в формулу для ε:

F = k (q1^2) / r^2,
1,210^-2 = 8,9910^9 (3,38810^-12) / 0,0025,
1,210^-2 = 8,9910^9 3,38810^-12 / 0,0025,
1,210^-2 = 0,00339.

Таким образом, диэлектрическая проницаемость воздуха равна 0,00339.