Лучшие помощники
- Megamozg 2205 б
- Matalya1 1800 б
- DevAdmin 1720 б
- arkasha_bortnikov 900 б
- Dwayne_Johnson 870 б
11 мая 2023 16:57
395
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
надо составить кроссворд 7клас по теме ФИЗИКА И ЕЁ ВЛИЯНИЕ НА НА РАЗВИТИЕ ТЕХНИКИ 10вопросов по вертикали 10вопрос по горизонтали пожалуйста помог...
Кроссворд по физике 6 класс 30 вопросов с ответами...
Тело в вакууме в момент времени t=0 c имеет температуру Т0=1500 К. Тело излучает энергию по закону Стефана-Больцмана: Q=εσT 4 , где Q – мощность из...
• Что такое количество теплоты? В чем измеряется? • •От чего зависит количество теплоты? • Что называется удельное теплоемкость вещества? Что являе...
Илья с папой ехали на машине по горизонтальной дороге. Во время остановки на светофоре Илье стало интересно: какое давление оказывает машина на дорогу...