Какова работа силы поля, необходимая для перемещения точечного заряда q = -0,017 на поверхность металлического шара
Какова работа силы поля, необходимая для перемещения точечного заряда q = -0,017 на поверхность металлического шара радиусом r, который имеет равномерно распределенную поверхностную плотность заряда σ = +1200? Расстояние между точечным зарядом и поверхностью шара составляет a. Известно, что сила, действующая на заряд от шара, равна f = -0,009 и направлена от центра шара. Работа силы поля при перемещении заряда q из его начального положения до поверхности шара равна a = +0,12. Пожалуйста, определите значение работы силы поля.
19.11.2023 18:38
Описание: Работа силы поля – это скалярная величина, которая определяется как произведение модуля силы поля на путь, по которому она приложена. В данной задаче нам нужно определить значение работы силы поля при перемещении точечного заряда q до поверхности металлического шара.
Для начала нам необходимо воспользоваться формулой для работы силы поля:
W = F * d * cos(θ),
где W - работа силы поля, F - сила поля, d - путь, по которому сила приложена, и θ - угол между направлениями силы и пути.
В данной задаче сила поля равна f = -0,009 и направлена от центра шара. Расстояние между точечным зарядом и поверхностью шара составляет a = +0,12. Так как сила и путь направлены в противоположных направлениях, угол θ будет 180°.
Теперь мы можем вычислить значение работы силы поля:
W = f * a * cos(180°) = -0,009 * 0,12 * cos(180°) = -0,00108 Дж.
Таким образом, значение работы силы поля при перемещении точечного заряда q до поверхности шара равно -0,00108 Дж.
Совет: Для лучшего понимания этой темы, рекомендуется ознакомиться с понятием силы поля, ее связью с электрическим зарядом и влиянием на его перемещение. Познакомьтесь также со свойствами единиц измерения работы и ее взаимосвязью с энергией.
Дополнительное задание: Какова будет работа силы поля, если перемещать точечный заряд q = +0,05 Кл вдоль оси с напряженностью электрического поля E = -200 Н / Кл на пути длиной d = +5 м?