решить задачу по физике (пояснения к каждому шагу обязательно ) Полый стеклянный шар несет равномерно распределенный по объему заряд (0,1 мкКл/м3). Внутренний радиус шара 5 см и наружный - 10 см. Вычислить напряженность Е и индукцию D электрического поля в точках, отстоящих от центра сферы на расстоянии: 1) 3 см, 2) 6 см, 3) 12 см. Построить график зависимости Е от r и D от r.
Шаг 1: Найти объем V полого стеклянного шара.
Объем полого шара можно найти вычитанием объема внутреннего шара из объема наружного шара.
V_шара = (4/3)πR^3 - (4/3)πr^3,
где R - радиус наружного шара, r - радиус внутреннего шара.
Подставим известные значения:
V_шара = (4/3)π(10^3 - 5^3).
Шаг 2: Найти значение заряда Q шара.
Заряд Q равен произведению плотности заряда ρ на объем V.
Q = ρ * V_шара,
где ρ - плотность заряда, дано в задаче (0,1 мкКл/м^3).
Шаг 3: Найти значение индукции D электрического поля в каждой точке.
Индукция D электрического поля можно найти делением заряда Q на объем V.
D = Q / V_шара.
Шаг 4: Найти значение напряженности Е электрического поля в каждой точке.
Напряженность Е электрического поля внутри полого шара можно найти по формуле:
E = (k * Q) / r,
где k - постоянная Кулона (равна 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2), Q - заряд шара, r - расстояние от центра шара до точки.
Теперь, когда мы знаем все шаги, приступим к решению задачи для каждой указанной точки:
1) Расстояние от центра шара 3 см = 0,03 м.
Радиус шара r = 5 см = 0,05 м.
- Найдем объем V_шара:
V_шара = (4/3)π(10^3 - 5^3).
- Найдем значение заряда Q шара:
Q = ρ * V_шара.
- Найдем значение индукции D электрического поля в точке:
D = Q / V_шара.
- Найдем значение напряженности Е электрического поля в точке:
E = (k * Q) / r.
2) Расстояние от центра шара 6 см = 0,06 м.
Радиус шара r = 5 см = 0,05 м.
- Найдем объем V_шара:
...
(продолжайте аналогично для остальных точек и графиков).