距離1.0m隔てて置かれた2つの等量の正電荷間に働く静電気力が0.90Nであるとき、それぞれの電荷の電気量を求める問題です。クーロンの法則の比例定数は $9.0 \times 10^9 N \cdot m^2/C^2$ とします。解答は有効数字2桁で、解答が正の場合は+を入力します。

1. 問題の内容

距離1.0m隔てて置かれた2つの等量の正電荷間に働く静電気力が0.90Nであるとき、それぞれの電荷の電気量を求める問題です。クーロンの法則の比例定数は $9.0 \times 10^9 N \cdot m^2/C^2$ とします。解答は有効数字2桁で、解答が正の場合は+を入力します。

2. 解き方の手順

クーロンの法則を用いて、電荷の電気量を求めます。

クーロンの法則は次の式で表されます。

$F = k \frac{q_1 q_2}{r^2}$

ここで、$F$は静電気力、$k$はクーロンの法則の比例定数、$q_1$と$q_2$はそれぞれの電荷の電気量、$r$は電荷間の距離です。

問題では、$q_1 = q_2 = q$であり、$F = 0.90 N$、$r = 1.0 m$、$k = 9.0 \times 10^9 N \cdot m^2/C^2$です。

したがって、

$0.90 = 9.0 \times 10^9 \frac{q^2}{1.0^2}$

$q^2 = \frac{0.90}{9.0 \times 10^9} = 1.0 \times 10^{-10}$

$q = \sqrt{1.0 \times 10^{-10}} = 1.0 \times 10^{-5} C$

問題文の形式に合わせるため、$q = (1) \times 10^{(2)}$の形にします。

したがって、

(1) = 1.0

(2) = -5

電荷は正電荷なので符号は+になります。

3. 最終的な答え

(a) + 1.0

(1) -5