Определить работу сил поля, созданного двумя точечными зарядами
q1 = 10,0 нКл и q2 = –2 нКл, при переносе заряда q = 1 нКл из точки 1 в точку 2
поля, если а = 6 см.
ВУЗы и колледжи
Помогите, пожалуйста, с задачей по физике. Определить работу сил поля, созданного двумя точечными зарядами.
Работу, совершаемую силой электрического поля, можно найти, рассчитав разность потенциалов между двумя точками и умножив ее на переданный заряд. Разность потенциалов можно рассчитать по формуле:
V = k(q1/r1 - q2/r2)
где k — постоянная Кулона, r1 — расстояние между точкой 1 и зарядом q1, r2 — расстояние между точкой 2 и зарядом q2.
Подставляя данные значения, получаем:
V = (9 x 10^9 Нм^2/C^2)((10 x 10^-9 Кл)/(0,06 м) - (-2 x 10^-9 Кл)/(0,06 м))
В = 1,8 х 10 ^ 5 В
Тогда работа силы электрического поля равна:
W = q(V2 - V1)
Вт = (1 х 10 ^ -9 Кл) (1,8 х 10 ^ 5 В - 0 В)
Вт = 180 Дж
Следовательно, работа сил поля, создаваемого двумя точечными зарядами, равна 180 Дж.
V = k(q1/r1 - q2/r2)
где k — постоянная Кулона, r1 — расстояние между точкой 1 и зарядом q1, r2 — расстояние между точкой 2 и зарядом q2.
Подставляя данные значения, получаем:
V = (9 x 10^9 Нм^2/C^2)((10 x 10^-9 Кл)/(0,06 м) - (-2 x 10^-9 Кл)/(0,06 м))
В = 1,8 х 10 ^ 5 В
Тогда работа силы электрического поля равна:
W = q(V2 - V1)
Вт = (1 х 10 ^ -9 Кл) (1,8 х 10 ^ 5 В - 0 В)
Вт = 180 Дж
Следовательно, работа сил поля, создаваемого двумя точечными зарядами, равна 180 Дж.
Используем формулу для работы силы электростатического поля:
W = q * (V2 - V1),
где q - заряд, V2 - потенциал в конечной точке, V1 - потенциал в начальной точке.
Потенциал электростатического поля в точке, созданной точечным зарядом q1, равен:
V1 = k * q1 / r1,
где k - постоянная Кулона, r1 - расстояние между точкой и зарядом q1.
Аналогично, потенциал электростатического поля в точке, созданной точечным зарядом q2, равен:
V2 = k * q2 / r2,
где r2 - расстояние между точкой и зарядом q2.
Расстояние между точкой и зарядом q, при переносе заряда из точки 1 в точку 2, равно:
a = 6 см = 0,06 м.
Расстояния r1 и r2 между точками и зарядами можно найти с помощью теоремы Пифагора:
r1 = sqrt(a^2 + (a/2)^2) = 0,067 м,
r2 = sqrt(a^2 + (3a/2)^2) = 0,198 м.
Теперь можем вычислить работу сил поля:
W = q * (V2 - V1) = 1 * (kq2/r2 - kq1/r1) =
= 910^9 * ( (-210^-9) / 0,198 - (1010^-9) / 0,067 ) =
= -6,0810^-16 Дж.
Ответ: работа сил поля, созданного зарядами q1 = 10,0 нКл и q2 = -2 нКл, при переносе заряда q = 1 нКл из точки 1 в точку 2, равна -6,08*10^-16 Дж. Знак минус означает, что работа силы электростатического поля отрицательна, то есть электрическое поле совершает работу против направления движения заряда q.
W = q * (V2 - V1),
где q - заряд, V2 - потенциал в конечной точке, V1 - потенциал в начальной точке.
Потенциал электростатического поля в точке, созданной точечным зарядом q1, равен:
V1 = k * q1 / r1,
где k - постоянная Кулона, r1 - расстояние между точкой и зарядом q1.
Аналогично, потенциал электростатического поля в точке, созданной точечным зарядом q2, равен:
V2 = k * q2 / r2,
где r2 - расстояние между точкой и зарядом q2.
Расстояние между точкой и зарядом q, при переносе заряда из точки 1 в точку 2, равно:
a = 6 см = 0,06 м.
Расстояния r1 и r2 между точками и зарядами можно найти с помощью теоремы Пифагора:
r1 = sqrt(a^2 + (a/2)^2) = 0,067 м,
r2 = sqrt(a^2 + (3a/2)^2) = 0,198 м.
Теперь можем вычислить работу сил поля:
W = q * (V2 - V1) = 1 * (kq2/r2 - kq1/r1) =
= 910^9 * ( (-210^-9) / 0,198 - (1010^-9) / 0,067 ) =
= -6,0810^-16 Дж.
Ответ: работа сил поля, созданного зарядами q1 = 10,0 нКл и q2 = -2 нКл, при переносе заряда q = 1 нКл из точки 1 в точку 2, равна -6,08*10^-16 Дж. Знак минус означает, что работа силы электростатического поля отрицательна, то есть электрическое поле совершает работу против направления движения заряда q.
Похожие вопросы
- Помогите, пожалуйста, с заданием по физике. Определить работу А
- Помогите, пожалуйста, с заданием по физике. Определить напряженность поля
- Помогите пожалуйста решить задачи по физике…
- Помогите пожалуйста решить задачу по физике?
- Помогите пожалуйста решить задачу по физике?
- Помогите пожалуйста решить задачу по физике
- Помогите, пожалуйста, решить задачу по физике, очень непонятно сформулирован вопрос для меня?
- Помогите пожалуйста решить задачу по физике
- Помогите, пожалуйста, с задачей по физике. Кинетическая энергия
- Помогите пожалуйста решить задачи по высшей математике...очень надо...за любую помощь огромное спасибо1.Определить коор