Какую силу надо применить, чтобы сблизить два точечных заряда + 4 х 10^ - 8 и + 3 х 10^ - 8 Кл друг с другом, уменьшив
Какую силу надо применить, чтобы сблизить два точечных заряда + 4 х 10^ - 8 и + 3 х 10^ - 8 Кл друг с другом, уменьшив расстояние между ними с 40 см до 15 см? Какие значения потенциалов будут в точках, где находятся заряды после сближения?
11.12.2023 01:17
Инструкция:
Для решения этой задачи, нам потребуется использовать закон Кулона, который гласит, что сила притяжения или отталкивания между двумя точечными зарядами прямо пропорциональна их величинам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Формула для вычисления силы взаимодействия между зарядами:
F = k * ((q1 * q2) / r^2)
где F - сила, k - постоянная Кулона, q1 и q2 - величины зарядов, r - расстояние между зарядами.
В данной задаче, мы должны уменьшить расстояние между зарядами с 40 см до 15 см. Расстояние уменьшилось в 2.67 раза.
Используя закон Кулона, мы можем найти силу, которую необходимо применить:
F' = F * (r/r')^2
где F' - новая сила, F - исходная сила, r и r' - исходное и новое расстояния соответственно.
После нахождения новой силы, мы можем использовать формулу для вычисления потенциала заряда:
V = k * (q / r),
где V - потенциал заряда, k - постоянная Кулона, q - величина заряда, r - расстояние от заряда.
Пример использования:
Для решения данной задачи, мы должны сначала найти силу, которую необходимо применить, чтобы сблизить два заряда. Для этого, используя формулу F' = F * (r/r')^2, и подставив значения, получим:
F' = (9 * 10^9 Nm^2/C^2) * ((4 * 10^-8 C * 3 * 10^-8 C) / (0.15 m)^2) = 1.08 N
Теперь, для определения потенциалов, используем формулу V = k * (q / r). Для первого заряда:
V1 = (9 * 10^9 Nm^2/C^2) * (4 * 10^-8 C / 0.15 m) = 2.4 * 10^5 V
А для второго заряда:
V2 = (9 * 10^9 Nm^2/C^2) * (3 * 10^-8 C / 0.15 m) = 1.8 * 10^5 V
Совет:
При решении задачи, обратите внимание на единицы измерения и приведите их к СИ системе (метр, кулон, ньютон). Также не забудьте проверить, что заряды имеют одинаковый знак. Всегда внимательно читайте условия задачи и записывайте данные, прежде чем использовать формулы.
Упражнение:
Два заряда + 6 х 10^-9 Кл и - 3 х 10^-9 Кл размещены на расстоянии 10 см. Найдите силу притяжения между ними и потенциал каждого заряда при данном расстоянии. Используйте данные и формулы, описанные выше.