Отрицательный заряд, модуль которого равен 0,50 нКл, переместили в однородном электростатическом поле, модуль напряжённости которого равен 2 кВ/см, на расстояние 10 см в направлении линий напряжённости. Определите работу силы поля (в мкДж), совершённую при перемещении заряда, и изменение потенциальной энергии взаимодействия заряда с полем. ответ дайте с точностью до целого числа. В строку ввода числа запишите через точку с запятой в указанном порядке. Единицы измерения не пишите. *
Мой ответ
Работа = сила * путь * cos(угол между силой и перемещением)
В данной задаче мы знаем модуль заряда (0,50 нКл), модуль напряжённости поля (2 кВ/см) и расстояние перемещения (10 см).
Для начала, найдем силу поля, которая действует на заряд. Сила поля можно найти по формуле:
F = q * E
где q - заряд, E - напряжённость поля.
Подставляя известные значения, получаем:
F = 0,50 нКл * 2 кВ/см
Для удобства переведем это выражение в СИ:
F = 0,50 * 10^(-9) Кл * 2 * 10^3 В/м
F = 1 * 10^(-6) Н
Теперь рассчитаем угол между силой поля и перемещением. Так как заряд перемещается в направлении линий напряжённости, угол между силой поля и передвижением будет 0 градусов, и cos(0) равно 1.
Подставляем все значения в формулу для работы:
Работа = 1 * 10^(-6) Н * 10 см * cos(0)
Переводим путь в метры:
Работа = 1 * 10^(-6) Н * 0,10 м * 1
Работа = 1 * 10^(-7) Дж
Также, изменение потенциальной энергии взаимодействия заряда с полем равно по модулю работе, но имеет противоположный знак.
Итак, ответ:
Работа = 1 * 10^(-7) Дж
Изменение потенциальной энергии = -1 * 10^(-7) Дж