Потенциальная энергия двух положительно заряженных неболь​ших шариков, помешенных в вакуум, равна 4 Дж. На каком расстоя​нии находятся эти шарики, если их заряды равны 6 мкКл и 8 мкКл?
от

1 Ответ

дано:  
Потенциальная энергия U = 4 Дж  
Заряд первого шарика Q1 = 6 мкКл = 6 * 10^(-6) Кл  
Заряд второго шарика Q2 = 8 мкКл = 8 * 10^(-6) Кл  

найти:  
Расстояние r между шариками.

решение:  
Потенциальная энергия двух точечных зарядов в вакууме определяется формулой:

U = (1 / (4 * π * ε0)) * (Q1 * Q2) / r,

где ε0 - электрическая постоянная, приблизительно равная 8,85 * 10^(-12) Ф/м.

Перепишем формулу для нахождения расстояния r:

r = (1 / (4 * π * ε0)) * (Q1 * Q2) / U.

Теперь подставим известные значения:

r = (1 / (4 * π * (8,85 * 10^(-12)))) * ((6 * 10^(-6)) * (8 * 10^(-6))) / 4.

Сначала найдем числитель:

Q1 * Q2 = (6 * 10^(-6)) * (8 * 10^(-6)) = 48 * 10^(-12).

Теперь подставим это значение в формулу:

r = (1 / (4 * π * (8,85 * 10^(-12)))) * (48 * 10^(-12)) / 4.

r = (48 * 10^(-12)) / (4 * π * (8,85 * 10^(-12)) * 4).

Посчитаем знаменатель:

Z = 16 * π * (8,85 * 10^(-12)) ≈ 16 * 3,14 * 8,85 * 10^(-12) ≈ 16 * 27,84 * 10^(-12) ≈ 445,44 * 10^(-12).

Теперь подставим это значение обратно в формулу для r:

r = (48 * 10^(-12)) / (445,44 * 10^(-12)).

r = 48 / 445,44.

Теперь вычислим:

r ≈ 0,107 м.

ответ:  
Расстояние между шариками составляет примерно 0,107 м.
от