4. Точечные заряды 1,0·10⁻⁸ Кл и 2,0·10⁻⁸ Кл закреплены на расстоянии 1 м друг от друга в вакууме. На середине отрезка, соединяющего эти заряды, на одинаковом расстоянии от каждого из них помещён точечный заряд, равный -3·10⁻⁹ Кл. Определите модуль и направление силы, действующей на него.

Смотри, тут всё просто:

1. Дано:
• q1 = 1 * 10^(-8) Кл
• q2 = 2 * 10^(-8) Кл
• q3 = -3 * 10^(-9) Кл
• r = 1 м (расстояние между q1 и q2)
2. Найти: F - ?
3. Решение:
• Расстояние от q3 до каждого из зарядов: r/2 = 0.5 м.
• Сила, действующая на q3 со стороны q1:
\[F_{13} = k * \frac{|q_1 * q_3|}{(r/2)^2} = 9 * 10^9 * \frac{|1 * 10^{-8} * (-3 * 10^{-9})|}{0.5^2} = 1.08 * 10^{-6} Н\]
• Сила, действующая на q3 со стороны q2:
\[F_{23} = k * \frac{|q_2 * q_3|}{(r/2)^2} = 9 * 10^9 * \frac{|2 * 10^{-8} * (-3 * 10^{-9})|}{0.5^2} = 2.16 * 10^{-6} Н\]
• Результирующая сила, действующая на q3:
• Поскольку заряды q1 и q2 положительные, а q3 отрицательный, силы F13 и F23 направлены вдоль одной линии.
• Сила F13 направлена от q3 к q1, а сила F23 направлена от q3 к q2.
• Результирующая сила:
\[F = F_{23} - F_{13} = 2.16 * 10^{-6} - 1.08 * 10^{-6} = 1.08 * 10^{-6} Н\]
• Направление силы: от q3 к q2.
4. Ответ:

F = 1.08 * 10^(-6) Н, направлена к заряду q2

Проверка за 10 секунд: Сила направлена к большему заряду, так как он оказывает большее притяжение.

Читерский прием: Помни, что сила Кулона обратно пропорциональна квадрату расстояния. Если расстояние уменьшается вдвое, сила увеличивается в четыре раза.