Лучшие помощники
- Megamozg 2200 б
- Matalya1 1800 б
- DevAdmin 1700 б
- arkasha_bortnikov 890 б
- Dwayne_Johnson 860 б
11 мая 2023 16:57
282
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
электропоезд, отходящий от станции, в течении 0.5 мин двигался с ускорением (0.8м/с)^2 определите путь, который он прошел за это время, и скорость в к...
В вертикально направленном однородном электрическом поле капелька массой 2*10^(-8) кг, имеющая заряд 10^(-9)Кл, оказалась в равновесии. Определите нап...
Ширина шлюза 10 м. Шлюз заполнен водой на глубину 10 м. С какой силой давит вода на ворота шлюза?...
Выразите в КГ массы тел: 3т. 0,25т. 300г. 150г. 10мг....
СРОЧНО!!! Кипятильник нагревает 1,2л воды от 12 градусов до кипения за 10 мин. Определить ток, потребляемый кипятильником, если U=220В КПД=90 проценто...
Все предметы