Den elektrostatiske kraft mellem to ladninger, der er placeret 2 meter fra hinanden, er 0,10N. Hvad vil en 2-C-opladning og en 8-C tiltrække hinanden, når de placeres den samme afstand fra hinanden?

forståelse af Coulombs lov

Coulombs lov beskriver den elektrostatiske kraft mellem to anklager:

* f =k * (Q1 * q2) / r²

Hvor:

* f er den elektrostatiske kraft

* k er Coulombs konstante (ca. 8.98755 × 10⁹ N⋅m²/c²)

* q1 og q2 er størrelsen på anklagerne

* r er afstanden mellem anklagerne

Løsning af problemet

1. Find produktet af de originale afgifter:

Da vi kender den oprindelige kraft (0,10 n) og afstanden (2 meter), kan vi omarrangere Coulombs lov for at finde produktet af de originale afgifter:

* (Q1 * q2) =(f * r²) / k

* (Q1 * q2) =(0,10 n * (2 m) ²) / (8.98755 × 10⁹ N⋅m² / c²)

* (Q1 * Q2) ≈ 4,45 × 10⁻¹¹ c²

2. Beregn den nye styrke:

Nu har vi produktet af de originale afgifter og de nye ladninger (2 C og 8 C). Vi kan tilslutte disse værdier til Coulombs lov for at finde den nye kraft:

* F =k * (q1 * q2) / r²

* F =(8.98755 × 10⁹ N⋅m² / c²) * (2 C * 8 ​​C) / (2 m) ²

* F ≈ 35,95 × 10⁹ n

Svar

2-C-opladningen og 8-C-afgiften tiltrækker hinanden med en kraft på cirka 35,95 × 10⁹ N, når de placeres 2 meter fra hinanden.