Вычислите потенциальную энергию точечного заряда q0=2*10-9 Кл, находящегося на расстоянии 20 см от другого заряда 10-9 Кл

Для решения этой задачи вам понадобятся следующие формулы:

1. Закон Кулона для взаимодействия двух точечных зарядов:
F = k * |q1 * q2| / r^2,
где F - сила взаимодействия между зарядами,
k - постоянная Кулона (k ≈ 9 * 10^9 Н·м^2/Кл^2),
q1, q2 - величины зарядов,
r - расстояние между зарядами.


2. Потенциальная энергия точечного заряда:
U = k * |q1 * q2| / r,
где U - потенциальная энергия,
k - постоянная Кулона (k ≈ 9 * 10^9 Н·м^2/Кл^2),
q1, q2 - величины зарядов,
r - расстояние между зарядами.

Теперь приступим к решению задачи:

1. Заметим, что величины зарядов q1 и q2 даны в Кулонах (Кл), а расстояние r дано в метрах (м).
Но по условию задачи расстояние дано в сантиметрах (см), поэтому для дальнейших вычислений переведем единицы измерения расстояния в метры:
r = 20 см = 20 / 100 м = 0.2 м.

2. Подставим значения в формулу для потенциальной энергии:
U = (9 * 10^9 Н·м^2/Кл^2) * | 2 * 10^-9 Кл * 10^-9 Кл| / 0.2 м.

3. Упростим выражение в знаменателе:
U = (9 * 10^9 Н·м^2/Кл^2) * |2 * 10^-9 Кл * 10^-9 Кл| / 0.2 м
= (9 * 10^9 Н·м^2/Кл^2) * |2 * 10^-18 Кл^2| / 0.2 м.

4. Рассчитаем значение выражения в числителе:
U = (9 * 10^9 Н·м^2/Кл^2) * 2 * 10^-18 Кл^2 / 0.2 м
≈ 9 * 10^9 * 2 * 10^-18 / 0.2 м
≈ (9 * 2) * (10^9 * 10^-18) / 0.2 м
≈ 18 * 10^-9 / 0.2 м
≈ 90 * 10^-10 / м
≈ 90 * 10^-10 * 10 м
≈ 9 * 10^-9 Дж.

Ответ: Потенциальная энергия точечного заряда q0=2*10^-9 Кл, находящегося на расстоянии 20 см от другого заряда 10^-9 Кл, равна примерно 9 * 10^-9 Дж.