Укр: Які сили діють на заряд q, який знаходиться посередині між двома зарядами -3q та 2q, розташованими на відстані

Тема занятия: Электростатика

Описание:
Задача решается с помощью закона Кулона, который гласит, что сила притяжения или отталкивания между двумя точечными зарядами прямо пропорциональна произведению их величин и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Модуль этой силы вычисляется по формуле:

F = k * |q1*q2| / r^2,

где F - сила, k - электростатическая постоянная, q1 и q2 - заряды, r - расстояние между ними.

В данной задаче у нас есть три заряда: q, -3q и 2q. Заряд q находится между ними на расстоянии 2R.

Сила, действующая на заряд q со стороны заряда -3q, будет притяжением, так как заряды разных знаков. Аналогично, сила, действующая на заряд q со стороны заряда 2q, будет отталкиванием из-за одинаковых знаков зарядов.

Модуль результирующей силы может быть найден как сумма модулей сил со сторон -3q и 2q. Направление результирующей силы будет зависеть от знака зарядов и их расположения относительно заряда q.

Пример использования:
Дано: q = 2C, -3q = -6C, 2q = 4C, r = 2R

Расчеты:
F_(-3q) = k * |q*(-3q)| / (2R)^2
F_(-3q) = k * 2C * 6C / 4R^2
F_(-3q) = 12kC^2 / 4R^2
F_(-3q) = 3kC^2 / R^2

F_(2q) = k * |q*2q| / (2R)^2
F_(2q) = k * 2C * 4C / 4R^2
F_(2q) = 8kC^2 / 4R^2
F_(2q) = 2kC^2 / R^2

F_рез = F_(-3q) + F_(2q)
F_рез = 3kC^2 / R^2 + 2kC^2 / R^2
F_рез = 5kC^2 / R^2

Таким образом, модуль равнодействующей силы, действующей на заряд q, равен 5kC^2 / R^2.

Совет:
Для лучшего понимания электростатики, рекомендуется изучить основные понятия и законы, такие как закон Кулона и закон сохранения электрического заряда. Также полезно выполнить несколько практических заданий для закрепления материала.

Упражнение:
Два точечных заряда q1 и q2 расположены на расстоянии 3m друг от друга. Заряд q1 равен -2uC, а заряд q2 равен 4uC. Найти модуль и направление результирующей силы, действующей на заряд q1.