Решение
Задача 1: Какой потенциал имеет малая капля, если двадцать три одинаково заряженных капель ртути объединяются в одну
Задача 1: Какой потенциал имеет малая капля, если двадцать три одинаково заряженных капель ртути объединяются в одну большую с потенциалом 54 В? Ответ дайте с точностью до десятых.
Задача 2: Какую работу должны выполнить внешние силы, чтобы увеличить расстояние между двумя точечными зарядами 3 нКл и -8 нКл с 20 см до 50 см? Ответ дайте с точностью до сотых долей мкДж.
Задача 3: Какова потенциальная энергия системы зарядов, состоящей из трех точечных зарядов 1, 2 и 3 мкКл, расположенных в вершинах правильного треугольника со стороной 0,1 м? Ответ округлите до.
Задача 2: Какую работу должны выполнить внешние силы, чтобы увеличить расстояние между двумя точечными зарядами 3 нКл и -8 нКл с 20 см до 50 см? Ответ дайте с точностью до сотых долей мкДж.
Задача 3: Какова потенциальная энергия системы зарядов, состоящей из трех точечных зарядов 1, 2 и 3 мкКл, расположенных в вершинах правильного треугольника со стороной 0,1 м? Ответ округлите до.
11.12.2023 11:02
Написать свой ответ:
Мы можем найти потенциал каждой маленькой капли ртути по формуле:
V = Q/C,
где V - потенциал, Q - заряд и C - емкость.
Так как все капли имеют одинаковый заряд, мы можем записать:
V1 = Q/C1,
V2 = Q/C2,
...
V23 = Q/C23.
Мы также знаем, что объединенная капля имеет потенциал 54 В:
V_total = 54 В.
Теперь мы можем использовать эти уравнения, чтобы найти потенциал каждой маленькой капли. Затем мы можем сложить эти потенциалы, чтобы получить потенциал объединенной капли.
Подсчитаем потенциал каждой капли:
V1 = 54 В / 23 = 2.35 В (до десятых),
V2 = 2.35 В,
...
V23 = 2.35 В.
Теперь, чтобы найти потенциал объединенной капли, мы просто сложим потенциалы каждой капли:
V_total = V1 + V2 + ... + V23 = 2.35 В * 23 = 53.95 В (до десятых).
Следовательно, потенциал объединенной капли равен 53.95 В (до десятых).
Задача 2: Решение
Работа, выполняемая внешними силами при изменении расстояния между зарядами, можно вычислить по формуле:
W = q1 * q2 * (1/r1 - 1/r2),
где W - работа, q1 и q2 - заряды точечных зарядов, r1 и r2 - начальное и конечное расстояние между ними.
Мы можем подставить значения в формулу:
W = (3 нКл) * (-8 нКл) * (1 / 0.20 м - 1 / 0.50 м) = -0.75 мкДж (до сотых долей мкДж).
Следовательно, внешние силы должны выполнить работу в размере -0.75 мкДж (до сотых долей мкДж).
Задача 3: Решение
Потенциальная энергия системы зарядов можно вычислить по формуле:
PE = k * q1 * q2 / r,
где PE - потенциальная энергия, k - постоянная Кулона (9 * 10^9 Н м^2/Кл^2), q1 и q2 - заряды точечных зарядов, r - расстояние между ними.
Мы можем найти потенциальную энергию для каждой пары зарядов и сложить их, чтобы получить общую потенциальную энергию системы.
PE_total = PE_12 + PE_23 + PE_13,
где PE_12 - потенциальная энергия между зарядами 1 и 2, PE_23 - потенциальная энергия между зарядами 2 и 3, PE_13 - потенциальная энергия между зарядами 1 и 3.
Подсчитаем каждую потенциальную энергию:
PE_12 = (9 * 10^9 Н м^2/Кл^2) * (1 мкКл) * (2 мкКл) / 0.1 м = 180 мДж,
PE_23 = 180 мДж,
PE_13 = 180 мДж.
Теперь сложим их,
PE_total = 180 мДж + 180 мДж + 180 мДж = 540 мДж.
Следовательно, потенциальная энергия системы зарядов составляет 540 мДж.