Номер 684, страница 89 - гдз по физике 10-11 класс задачник Рымкевич

Авторы: Рымкевич А. П.
Тип: Задачник
Издательство: Просвещение, Дрофа
Год издания: 2016 - 2025
Цвет обложки: белый, синий
ISBN: 978-5-358-15963-1
Популярные ГДЗ в 10 классе
Электродинамика. Глава VII. Электрическое поле. 32. Закон Кулона. Напряжённость поля - номер 684, страница 89.
№684 (с. 89)
Условие. №684 (с. 89)

684. Во сколько раз надо изменить расстояние между зарядами при увеличении одного из них в 4 раза, чтобы сила взаимодействия осталась прежней?
Решение 1. №684 (с. 89)

Решение 2. №684 (с. 89)

Решение 3. №684 (с. 89)

Решение 4. №684 (с. 89)
Дано:
$q'_{1} = 4q_{1}$
$F_{1} = F_{2}$
Найти:
$\frac{r_{2}}{r_{1}}$
Решение:
Сила электростатического взаимодействия между двумя точечными зарядами описывается законом Кулона: $F = k \frac{|q_{1}q_{2}|}{r^2}$ где $F$ — сила взаимодействия, $k$ — коэффициент пропорциональности, $q_{1}$ и $q_{2}$ — величины зарядов, $r$ — расстояние между зарядами.
Запишем выражение для силы взаимодействия в начальном состоянии: $F_{1} = k \frac{|q_{1}q_{2}|}{r_{1}^2}$
Согласно условию, один из зарядов увеличили в 4 раза. Пусть новый заряд $q'_{1} = 4q_{1}$. Расстояние между зарядами изменилось и стало равным $r_{2}$. Сила взаимодействия в конечном состоянии: $F_{2} = k \frac{|(4q_{1})q_{2}|}{r_{2}^2} = 4k \frac{|q_{1}q_{2}|}{r_{2}^2}$
По условию задачи сила взаимодействия осталась прежней, то есть $F_{1} = F_{2}$. Приравняем полученные выражения: $k \frac{|q_{1}q_{2}|}{r_{1}^2} = 4k \frac{|q_{1}q_{2}|}{r_{2}^2}$
Сократим в уравнении общие множители $k$, $|q_{1}|$ и $|q_{2}|$: $\frac{1}{r_{1}^2} = \frac{4}{r_{2}^2}$
Выразим из этого соотношения $r_{2}^2$: $r_{2}^2 = 4r_{1}^2$
Теперь извлечем квадратный корень из обеих частей уравнения, чтобы найти $r_{2}$: $r_{2} = \sqrt{4r_{1}^2} = 2r_{1}$
Это означает, что новое расстояние $r_{2}$ должно быть в два раза больше первоначального расстояния $r_{1}$.
Ответ: расстояние между зарядами необходимо увеличить в 2 раза.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Мы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10-11 класс, для упражнения номер 684 расположенного на странице 89 к задачнику 2016 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №684 (с. 89), автора: Рымкевич (Андрей Павлович), ФГОС (старый) учебного пособия издательства Просвещение, Дрофа.