Лучшие помощники
- Megamozg 2205 б
- Matalya1 1800 б
- DevAdmin 1720 б
- arkasha_bortnikov 900 б
- Dwayne_Johnson 870 б
26 марта 2023 16:11
409
На точечный заряд 4 нКл, со стороны заряженной нити действует сила 1 мН. Найти расстояние между точечным зарядом и нитью.Линейная плотность заряда нити 19,5 мкКл/м.
1
ответ
Используем закон Кулона для нахождения расстояния между точечным зарядом и нитью:
F = k * q1 * q2 / r^2
где F - сила взаимодействия между зарядами, k - постоянная Кулона, q1 и q2 - заряды, r - расстояние между зарядами.
Для точечного заряда q1 = 4 нКл и силы F = 1 мН = 0,001 Н.
Для нити линейная плотность заряда λ = 19,5 мкКл/м, что означает, что на каждый метр нити приходится заряд 19,5 мкКл.
Рассмотрим небольшой участок нити длиной dx. На этот участок приходится заряд dQ = λ * dx. Расстояние между точечным зарядом и участком нити равно r. Тогда сила взаимодействия между точечным зарядом и участком нити равна:
dF = k * q1 * dQ / r^2
Суммируя силы взаимодействия для всех участков нити, получим общую силу взаимодействия между точечным зарядом и нитью:
F = ∫dF = k * q1 * ∫dQ / r^2 = k * q1 * λ * ∫dx / r^2
Интегрируя по длине нити, получим:
F = k * q1 * λ * ln(L/r) (1)
где L - длина нити.
Из уравнения (1) можно выразить расстояние r:
r = L * exp(k * q1 * λ / F) (2)
Подставляя числовые значения, получаем:
r = L * exp(9 * 10^9 * 4 * 10^-9 * 19,5 * 10^-6 / 0,001) ≈ 0,026 метра
Ответ: расстояние между точечным зарядом и нитью составляет примерно 0,026 метра.
F = k * q1 * q2 / r^2
где F - сила взаимодействия между зарядами, k - постоянная Кулона, q1 и q2 - заряды, r - расстояние между зарядами.
Для точечного заряда q1 = 4 нКл и силы F = 1 мН = 0,001 Н.
Для нити линейная плотность заряда λ = 19,5 мкКл/м, что означает, что на каждый метр нити приходится заряд 19,5 мкКл.
Рассмотрим небольшой участок нити длиной dx. На этот участок приходится заряд dQ = λ * dx. Расстояние между точечным зарядом и участком нити равно r. Тогда сила взаимодействия между точечным зарядом и участком нити равна:
dF = k * q1 * dQ / r^2
Суммируя силы взаимодействия для всех участков нити, получим общую силу взаимодействия между точечным зарядом и нитью:
F = ∫dF = k * q1 * ∫dQ / r^2 = k * q1 * λ * ∫dx / r^2
Интегрируя по длине нити, получим:
F = k * q1 * λ * ln(L/r) (1)
где L - длина нити.
Из уравнения (1) можно выразить расстояние r:
r = L * exp(k * q1 * λ / F) (2)
Подставляя числовые значения, получаем:
r = L * exp(9 * 10^9 * 4 * 10^-9 * 19,5 * 10^-6 / 0,001) ≈ 0,026 метра
Ответ: расстояние между точечным зарядом и нитью составляет примерно 0,026 метра.
0
·
Хороший ответ
26 марта 2023 16:12
Остались вопросы?
Еще вопросы по категории Физика
Ворона массой 800 г летит на высоте 10 м со скоростью 54 км/ч. Определите ее потенциальную энергию....
На тело действуют две силы (см.рисунок). найдите равнодействующую сил....
В сосуде объемом V1= 4 л при давлении Р1= 100 кПа находится газ масса, которого m= 3 г. Газ сжали. При этом давление газа стало равным Р2= 500 кПа, а...
Как изменится (увеличится или уменьшится и во сколько раз) сила всемирного тяготения, если массу одного из взаимодействующих тел увеличить в 3 раза, а...
СРОЧНО ПОМОГИТЕ ПОЖАЛУЙСТА!!! 1.Летом воздух в здании нагревается,получая энергию различными способами: через стены, через открытое окно, в которое вх...