Лучшие помощники
- Megamozg 2205 б
- Matalya1 1800 б
- DevAdmin 1720 б
- arkasha_bortnikov 900 б
- Dwayne_Johnson 870 б
26 марта 2023 16:11
398
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
УПРАЖНЕНИЕ 1. Температура тела изменилась от 25 до 27 °С. На сколько градусов оно нагрелось: а) по шкале Цельсия; б) по шкале Кельвина? 2. Переведите...
1. Электрическое поле — это А. физическая величина, характеризующая способность тел к электрическим взаимодействиям, Б. вид материи, главное свойство...
график к предыдущему вопросу...
По схеме, изображенной на рисунке 111, определите общее сопротивление электрической цепи, если R1=8 Om,R2=2 Om, R3=4 Om, R4= 6 Om....
Получив от горячей воды 100 Дж тепла, алюминиевая ложка массой 0,1 кг нагреется на .... градус цельсия? С решением...