Лучшие помощники
- Megamozg 2205 б
- Matalya1 1800 б
- DevAdmin 1720 б
- arkasha_bortnikov 900 б
- Dwayne_Johnson 865 б
11 мая 2023 16:57
359
ТРИ ЗАРЯДА q1 = 5 нКл, q2=-1 нКл и q3=2 нКл расположены на одной прямой, причем q2 находится между точками q1 и q3 . расстояние между зарядами равны соответственно 3 см и 3 см. Найти силы, действующие на каждый заряд?
1
ответ
Для решения этой задачи можно использовать закон Кулона, который гласит, что сила взаимодействия между двумя точечными зарядами пропорциональна произведению этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними:
F = k * q1 * q2 / r^2,
где F - сила взаимодействия, k - постоянная Кулона (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2), q1 и q2 - заряды, r - расстояние между зарядами.
Для нахождения сил, действующих на каждый заряд, нужно применить закон Кулона к каждой паре зарядов и учесть направление сил. Также нужно учесть, что заряды одинакового знака отталкиваются, а разных знаков притягиваются.
Для удобства решения задачи можно выбрать направление оси x, проходящей через заряд q2, и рассчитать силы в проекциях на эту ось.
Таким образом, сила, действующая на заряд q2, равна сумме сил, действующих на него со стороны зарядов q1 и q3:
F2 = F21 + F23,
где F21 - сила, действующая на заряд q2 со стороны заряда q1, F23 - сила, действующая на заряд q2 со стороны заряда q3.
Расстояние между зарядами q1 и q2 равно 3 см, то есть 0,03 м. Расстояние между зарядами q2 и q3 также равно 3 см, то есть 0,03 м.
Таким образом, сила, действующая на заряд q2 со стороны заряда q1, равна:
F21 = k * q1 * q2 / r21^2 = 9 * 10^9 * 5 * (-1) / 0,03^2 = -7,5 * 10^-5 Н.
Знак минус означает, что заряды отталкиваются.
Сила, действующая на заряд q2 со стороны заряда q3, равна:
F23 = k * q2 * q3 / r23^2 = 9 * 10^9 * (-1) * 2 / 0,03^2 = -6 * 10^-5 Н.
Знак минус означает, что заряды отталкиваются.
Таким образом, сила, действующая на заряд q2, равна:
F2 = F21 + F23 = -7,5 * 10^-5 - 6 * 10^-5 = -1,35 * 10^-4 Н.
Знак минус означает, что на заряд q2 действует сила, направленная влево.
Силы, действующие на заряды q1 и q3, равны по модулю, так как расстояния между зарядами и их заряды одинаковы. Они направлены к заряду q2.
Таким образом, сила, действующая на заряд q1, равна:
F1 = k * q1 * q2 / r21^2 = 9 * 10^9 * 5 * (-1) / 0,03^2 = -7,5 * 10^-5 Н.
Знак минус означает, что заряды отталкиваются.
Сила, действующая на заряд q3, равна:
F3 = k * q3 * q2 / r23^2 = 9 * 10^9 * 2 * (-1) / 0,03^2 = -4 * 10^-5 Н.
Знак минус означает, что заряды отталкиваются.
Таким образом, на заряд q1 действует сила, направленная вправо, а на заряд q3 - сила, направленная влево.
Ответ: сила, действующая на заряд q1, равна -7,5 * 10^-5 Н, на заряд q2 - -1,35 * 10^-4 Н, на заряд q3 - -4 * 10^-5 Н.
F = k * q1 * q2 / r^2,
где F - сила взаимодействия, k - постоянная Кулона (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2), q1 и q2 - заряды, r - расстояние между зарядами.
Для нахождения сил, действующих на каждый заряд, нужно применить закон Кулона к каждой паре зарядов и учесть направление сил. Также нужно учесть, что заряды одинакового знака отталкиваются, а разных знаков притягиваются.
Для удобства решения задачи можно выбрать направление оси x, проходящей через заряд q2, и рассчитать силы в проекциях на эту ось.
Таким образом, сила, действующая на заряд q2, равна сумме сил, действующих на него со стороны зарядов q1 и q3:
F2 = F21 + F23,
где F21 - сила, действующая на заряд q2 со стороны заряда q1, F23 - сила, действующая на заряд q2 со стороны заряда q3.
Расстояние между зарядами q1 и q2 равно 3 см, то есть 0,03 м. Расстояние между зарядами q2 и q3 также равно 3 см, то есть 0,03 м.
Таким образом, сила, действующая на заряд q2 со стороны заряда q1, равна:
F21 = k * q1 * q2 / r21^2 = 9 * 10^9 * 5 * (-1) / 0,03^2 = -7,5 * 10^-5 Н.
Знак минус означает, что заряды отталкиваются.
Сила, действующая на заряд q2 со стороны заряда q3, равна:
F23 = k * q2 * q3 / r23^2 = 9 * 10^9 * (-1) * 2 / 0,03^2 = -6 * 10^-5 Н.
Знак минус означает, что заряды отталкиваются.
Таким образом, сила, действующая на заряд q2, равна:
F2 = F21 + F23 = -7,5 * 10^-5 - 6 * 10^-5 = -1,35 * 10^-4 Н.
Знак минус означает, что на заряд q2 действует сила, направленная влево.
Силы, действующие на заряды q1 и q3, равны по модулю, так как расстояния между зарядами и их заряды одинаковы. Они направлены к заряду q2.
Таким образом, сила, действующая на заряд q1, равна:
F1 = k * q1 * q2 / r21^2 = 9 * 10^9 * 5 * (-1) / 0,03^2 = -7,5 * 10^-5 Н.
Знак минус означает, что заряды отталкиваются.
Сила, действующая на заряд q3, равна:
F3 = k * q3 * q2 / r23^2 = 9 * 10^9 * 2 * (-1) / 0,03^2 = -4 * 10^-5 Н.
Знак минус означает, что заряды отталкиваются.
Таким образом, на заряд q1 действует сила, направленная вправо, а на заряд q3 - сила, направленная влево.
Ответ: сила, действующая на заряд q1, равна -7,5 * 10^-5 Н, на заряд q2 - -1,35 * 10^-4 Н, на заряд q3 - -4 * 10^-5 Н.
0
·
Хороший ответ
11 мая 2023 18:21
Остались вопросы?
Еще вопросы по категории Физика
В каких видах спорта и в каких профессиях необходимо тренировать вестибулярный аппарат...
Отношение работы ко времени за которое она была совершена...
Как изменится внутренняя энергия 400г гелия при увеличении температуры на 20 градусов?...
Задача. Пылинка, имеющая заряд 10-11 Кл, влетела в однородное электрическое поле в направлении против его силовых линий с начальной скоростью 0,3 м/с...
определите ширину h спектра первого порядка, полученного на экране, находящемся на расстоянии l=3.0м от дифракционной решетки с периодом d=0.010мм, дл...