Какую работу нужно выполнить внешним силам для уменьшения расстояния между зарядами вдвое, если у них есть два точечных

Закон Кулона и работа в задачах по электростатике:
Когда два точечных заряда находятся на расстоянии друг от друга, воздействие на каждый из них определяется законом Кулона. Закон Кулона гласит, что сила, действующая между двумя точечными зарядами, пропорциональна произведению этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. То есть, сила равна:

F = k * (q1 * q2) / r^2,

где F - сила взаимодействия, q1 и q2 - заряды зарядов, r - расстояние между зарядами, k - постоянная Кулона.

В данной задаче нам требуется уменьшить расстояние между зарядами вдвое. При уменьшении расстояния вдвое, новое расстояние будет равно половине исходного расстояния, то есть a/2.

Чтобы выполнить эту работу, нам нужно противодействовать силе взаимодействия между зарядами, чтобы переместить один из зарядов на новое расстояние. Так как мы делаем работу против силы, то работа будет равна отрицательному произведению силы на перемещение:

W = -F * d,

где W - работа, F - сила взаимодействия, d - перемещение.

Так как в данном случае мы уменьшаем расстояние между зарядами, то перемещение будет равно a - (a/2) = a/2.

Теперь подставляем в формулу силы и находим работу:

W = -k * (q1 * q2) / (a/2)^2.

Применяя значения зарядов и расстояния из условия задачи, мы можем вычислить работу:

W = -(8.99 * 10^9 * (6 * 10^-6) * (2 * 10^-6)) / ((0.6/2)^2).

W = -270 Дж.

Таким образом, внешним силам необходимо выполнить работу в размере 270 Дж для уменьшения расстояния между зарядами вдвое.