Лучшие помощники
- Megamozg 2205 б
- Matalya1 1800 б
- DevAdmin 1720 б
- arkasha_bortnikov 895 б
- Dwayne_Johnson 865 б
12 декабря 2024 12:42
113
На расстоянии r = 20 см друг от друга расположены два точечных положительных заряда Q1=10*10 ^ -8 Кл и Q2=15*10 ^ -8 Кл. На каком расстоянии от меньшего заряда помещён пробный точечный заряд, если он находится в равновесии ? Укажите, какой знак должен иметь этот заряд.
1
ответ
Для нахождения расстояния от меньшего заряда, на котором должен быть помещен пробный заряд в равновесии, мы можем использовать принцип равновесия для заряженных частиц.
Сумма сил, действующих на пробный заряд, должна быть равна нулю, чтобы он находился в равновесии. Сила, действующая на пробный заряд со стороны заряда Q1, равна F1 = k * |Q1| * |q| / r^2, где k - постоянная Кулона, |Q1| и |q| - модули зарядов, r - расстояние между зарядами. Аналогично, сила со стороны заряда Q2 равна F2 = k * |Q2| * |q| / r^2.
Так как сумма сил должна быть равна нулю, то F1 = F2. Подставим известные значения и найдем расстояние r:
k * |Q1| * |q| / r^2 = k * |Q2| * |q| / (20 - r)^2
|Q1| / r^2 = |Q2| / (20 - r)^2
(10*10^-8) / r^2 = (15*10^-8) / (20 - r)^2
10 / r^2 = 15 / (20 - r)^2
10(20 - r)^2 = 15r^2
200 - 40r + r^2 = 15r^2
14r^2 + 40r - 200 = 0
7r^2 + 20r - 100 = 0
Используя квадратное уравнение, найдем решение для r. Получаем два корня: r1 ≈ 3.09 см и r2 ≈ -4.57 см. Так как расстояние не может быть отрицательным, то решение r ≈ 3.09 см.
Таким образом, пробный заряд должен быть помещен на расстоянии около 3.09 см от меньшего заряда Q1. Знак пробного заряда должен быть отрицательным, чтобы создать равновесие с положительными зарядами Q1 и Q2.
Сумма сил, действующих на пробный заряд, должна быть равна нулю, чтобы он находился в равновесии. Сила, действующая на пробный заряд со стороны заряда Q1, равна F1 = k * |Q1| * |q| / r^2, где k - постоянная Кулона, |Q1| и |q| - модули зарядов, r - расстояние между зарядами. Аналогично, сила со стороны заряда Q2 равна F2 = k * |Q2| * |q| / r^2.
Так как сумма сил должна быть равна нулю, то F1 = F2. Подставим известные значения и найдем расстояние r:
k * |Q1| * |q| / r^2 = k * |Q2| * |q| / (20 - r)^2
|Q1| / r^2 = |Q2| / (20 - r)^2
(10*10^-8) / r^2 = (15*10^-8) / (20 - r)^2
10 / r^2 = 15 / (20 - r)^2
10(20 - r)^2 = 15r^2
200 - 40r + r^2 = 15r^2
14r^2 + 40r - 200 = 0
7r^2 + 20r - 100 = 0
Используя квадратное уравнение, найдем решение для r. Получаем два корня: r1 ≈ 3.09 см и r2 ≈ -4.57 см. Так как расстояние не может быть отрицательным, то решение r ≈ 3.09 см.
Таким образом, пробный заряд должен быть помещен на расстоянии около 3.09 см от меньшего заряда Q1. Знак пробного заряда должен быть отрицательным, чтобы создать равновесие с положительными зарядами Q1 и Q2.
0
·
Хороший ответ
12 декабря 2024 12:42
Остались вопросы?
Еще вопросы по категории Физика
сила кулоновского взаимодействия двух точечных зарядов 1)прямо пропорциональна расстоянию между ними 2)обратно пропорциональна расстоянию между ними 3...
Ребят помогите ! Автомобиль движется прямолинейно вдоль оси ×.Уравнение зависимости проекции вектора скорости автомобиля от времени в СИ выглядит так:...
Какие отделы входят в царство грибов...
определите архимедову силу действующую на пробковый спасательный круг объёмом 30 дм в кубе если он на 1/3 часть опущен в воду...
автоматический молот в минуту опускается 50 раз с высоты 70 см масса молота 4 кг какую работу совершает молот за 2 минуты решение задачи...