Определить модуль и направление вектора силы, действующей на отрицательный заряд

Задача: Два положительных заряда 1,0 ∙ 10^–8 Кл и 2,0 ∙ 10^–8 Кл расположены на расстоянии 1 м друг от друга. Посередине между ними помещают отрицательный за­ ряд –3 ∙ 10^–9 Кл. Определить модуль и направление вектора силы, действующей на отрицательный заряд со стороны двух положительных зарядов.

Пояснение: Обозначим q₁ первый заряд, q₂ — второй заряд, r — расстояние между ними, q — заряд на теле, помещенном посередине между первым и вторым зарядами, k — коэффициент пропорциональности, F₁ — силу Кулона, действующую на это тело со стороны первого заряда, F₂ — силу Кулона, действующую на это тело со стороны второго заряда, F — равнодействующую этих сил, которую требуется определить.

Решение:

Заряды q₁ и q₂ положительны, а заряд q отрицателен, значит, он притягивается к каждому из них. Со стороны заряда q1 на заряд q действует сила притяжения F₁, а со стороны заряда q₂ на заряд q действует тоже сила притяжения F₂. Поскольку заряд q₂ по модулю больше заряда q₁, значит, и сила F₂ по модулю больше силы F₁, поэтому равнодействующая этих сил равна:

F = F₂ – F₁.

По закону Кулона

Подставим правые части этих формул в первое равенство:

Произведем вычисления:

Ответ: F = 1,1 ∙ 10^–6 Н.