Лучшие помощники
- Megamozg 2180 б
- Matalya1 1800 б
- DevAdmin 1690 б
- arkasha_bortnikov 840 б
- Dwayne_Johnson 840 б
26 марта 2023 16:11
216
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
Помогите пожалуйста! Выберите формулы для вычисления энергии связи атомного ядра, где с- скорость распространения света в вакууме....
Почему уменьшается длина рельса при его охлаждении?...
Почему капли росы на листьях растений имеют форму шариков? почему ветер, дующий над поверхностью водоёма, практически не поднимает брызг?...
Заряженная пылинка движется вертикально между двумя одинаковыми горизонтальными пластинами размером 5*5 см, расположенными напротив друг друга на расс...
Определите силу тяжести действующую на тело...
Все предметы