На якій відстані один від одного мають бути розташовані два заряди величиною 1 мкКл, щоб сила відштовхування між ними була еквівалентною вагою (на Землі) маси 1 кг? Прийняти g=9,8 Н/кг А) 3 см Б) 30 см В) 15 мм Г) 0,05 м

Сила взаємодії між двома точковими зарядами може бути обчислена за законом Кулона:

F = (k * |q1 * q2|) / r^2,

де:

F - сила взаємодії,

k - електростатична константа (приблизно 8.99 * 10^9 Н·м^2/C^2),

q1 і q2 - величини зарядів,

r - відстань між зарядами.

Ми хочемо знайти відстань r, при якій сила взаємодії еквівалентна вазі маси 1 кг. Відомо, що вага на Землі підпорядкована силі тяжіння, і ми можемо записати:

F = m * g,

де:

m - маса (1 кг),

g - прискорення вільного падіння на Землі (9.8 Н/кг).

Тепер ми можемо об'єднати обидві формули:

(m * g) = (k * |q1 * q2|) / r^2.

Масу m та прискорення g ми вже знаємо. Заряди q1 та q2 дорівнюють 1 мкКл (1 * 10^(-6) Кл) кожен. Тепер ми можемо розв'язати це рівняння для r:

(1 кг * 9.8 Н/кг) = (8.99 * 10^9 Н·м^2/C^2 * |1 * 10^(-6) Кл * 1 * 10^(-6) Кл|) / r^2.

Після обчислень ми отримуємо:

r^2 = (8.99 * 10^9 Н·м^2/C^2 * 10^(-12) Кл^2) / (1 кг * 9.8 Н/кг),

r^2 = (8.99 * 10^(-3) м^2),

r ≈ 0.0947 метра.

Отже, відстань між двома зарядами має бути близько 0.0947 метра, що дорівнює 9.47 сантиметрам. Відповідь: Г) 0,05 м.