Какова работа, совершаемая внешними силами при сближении двух одноименных точечных зарядов, модули которых равны

Суть вопроса: Работа совершаемая внешними силами

Описание: Работа, совершаемая внешними силами при сближении двух одноименных точечных зарядов, можно вычислить с использованием закона сохранения энергии. Работа в данном случае представляет собой перемещение зарядов внешними силами с одной точки в другую.

Сначала определим потенциальную энергию системы зарядов при начальном положении, когда расстояние между зарядами равно 1 метру. Для точечных зарядов потенциальная энергия определяется формулой:

У = k * q1 * q2 / r,

где k - постоянная Кулона (k = 9 * 10^9 Н * м2 / Кл2), q1 и q2 - модули зарядов, r - расстояние между зарядами.

Подставляя значения, получаем:

У1 = (9 * 10^9 Н * м2 / Кл2) * (5 * 10^(-9) Кл) * (5 * 10^(-9) Кл) / 1 м = 225 * 10^(-9) Дж.

Затем определим потенциальную энергию системы при конечном положении, когда расстояние между зарядами стало равным 0. Подставляя значения, получаем:

У2 = (9 * 10^9 Н * м2 / Кл2) * (5 * 10^(-9) Кл) * (5 * 10^(-9) Кл) / 0 м = бесконечность.

Разность потенциальной энергии будет равна:

ΔУ = У2 - У1 = бесконечность - 225 * 10^(-9) Дж = бесконечность.

Таким образом, работа, совершаемая внешними силами при сближении двух одноименных точечных зарядов до расстояния, равного 1 метру, равна бесконечности.

Совет: Для лучшего понимания темы рекомендуется ознакомиться с основами электростатики, законами Кулона и законом сохранения энергии. Также полезно изучить и понять математические выражения, используемые для вычисления работ, потенциальной энергии и других электростатических величин.

Задача на проверку: Какова работа, совершаемая внешними силами при сближении двух одноименных точечных зарядов, модули которых равны 10 нКл, до расстояния, равного 2 метрам?