Работа и закон Кулона
Какую минимальную работу необходимо совершить, чтобы переместить точечный заряд 5 мкКл из центра квадрата со стороной
Какую минимальную работу необходимо совершить, чтобы переместить точечный заряд 5 мкКл из центра квадрата со стороной 0,7 м в середину любой стороны? Значения точечных зарядов в вершинах квадрата равны 4 мкКл. Коэффициент пропорциональности в законе Кулона равен 9×109 (Н×м2)/Кл2. Представьте ответ в миллиджоулях [мДж].
18.12.2023 23:35
Написать свой ответ:
Разъяснение: Чтобы переместить точечный заряд 5 мкКл из центра квадрата со стороной 0,7 м в середину любой стороны, необходимо совершить работу. Работа определяется как произведение перемещения заряда и электрического поля. В данном случае, работа можно выразить через закон Кулона.
Закон Кулона гласит, что сила взаимодействия между двумя точечными зарядами пропорциональна их величинам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Математически, это выглядит следующим образом:
F = k * (|q1| * |q2|) / r^2
Где F - сила взаимодействия, q1 и q2 - величины зарядов, r - расстояние между зарядами, а k - коэффициент пропорциональности (в данном случае 9×10^9 Н×м^2/Кл^2).
Чтобы найти минимальную работу, необходимо определить силу, которую нужно преодолеть, чтобы переместить заряд из центра квадрата в середину любой стороны. Это можно сделать путем вычисления силы, с которой точечный заряд в центре квадрата взаимодействует с зарядом в вершине, и умножения этой силы на расстояние перемещения.
Применяем закон Кулона:
F = (9×10^9 * 5 * 4) / (0.35^2)
После вычислений, мы получаем силу F. Минимальная работа W будет равна произведению этой силы на расстояние перемещения (0.35 м).
Для получения ответа в миллиджоулях (мДж), необходимо привести работу в джоулях (Дж) и умножить на 1000.
Например: Какую минимальную работу необходимо совершить, чтобы переместить точечный заряд 5 мкКл из центра квадрата со стороной 0,7 м в середину любой стороны?
Совет: Чтобы лучше понять данную задачу, рекомендуется ознакомиться с принципами работы и законом Кулона, чтобы быть уверенным в применении формулы и правильности решения.
Практика: Какую работу нужно совершить, чтобы переместить точечный заряд 2 мкКл из середины одной стороны квадрата со стороной 0,5 м в середину противоположной стороны? Значения точечных зарядов в вершинах квадрата составляют 3 мкКл. Ответ представьте в мДж.