Два одинаковых точечных заряда по 10^(-8) Кл находятся в вакууме на расстоянии 100 см друг от друга. Какую работу (Дж) надо совершить для сближения зарядов друг к другу до расстояния 50 см? пояснениемм ответ: 9*10^(-7)
Для того чтобы найти работу, которую нужно совершить для сближения зарядов, можно воспользоваться формулой для работы по электростатическим силам. В данном случае электростатическая сила между двумя зарядами определяется законом Кулона:
F = k * (q1 * q2) / r^2,
где F - сила между зарядами, k - электростатическая постоянная (k = 9 * 10^9 Н * м^2/Кл^2), q1 и q2 - значения зарядов, r - расстояние между зарядами.
Чтобы найти работу, нужно умножить силу на перемещение по направлению силы:
W = F * d,
где W - работа, F - сила, d - перемещение.
В данном случае, чтобы сблизить заряды с расстояния 100 см до 50 см, перемещение равно d = 100 см - 50 см = 50 см = 0.5 м.
Теперь мы можем найти силу, используя закон Кулона:
F = (9 * 10^9 Н * м^2/Кл^2) * ((10^(-8) Кл)^2) / (0.5 м)^2.
Вычисляем числитель:
(10^(-8) Кл)^2 = 10^(-16) Кл^2,
а затем знаменатель:
(0.5 м)^2 = 0.25 м^2.
Подставляем полученные значения:
F = (9 * 10^9 Н * м^2/Кл^2) * (10^(-16) Кл^2) / (0.25 м^2).
Вычисляем числитель:
(9 * 10^9 Н * м^2/Кл^2) * (10^(-16) Кл^2) = 9 * 10^(-7) Н.
F = k * (q1 * q2) / r^2,
где F - сила между зарядами, k - электростатическая постоянная (k = 9 * 10^9 Н * м^2/Кл^2), q1 и q2 - значения зарядов, r - расстояние между зарядами.
Чтобы найти работу, нужно умножить силу на перемещение по направлению силы:
W = F * d,
где W - работа, F - сила, d - перемещение.
В данном случае, чтобы сблизить заряды с расстояния 100 см до 50 см, перемещение равно d = 100 см - 50 см = 50 см = 0.5 м.
Теперь мы можем найти силу, используя закон Кулона:
F = (9 * 10^9 Н * м^2/Кл^2) * ((10^(-8) Кл)^2) / (0.5 м)^2.
Вычисляем числитель:
(10^(-8) Кл)^2 = 10^(-16) Кл^2,
а затем знаменатель:
(0.5 м)^2 = 0.25 м^2.
Подставляем полученные значения:
F = (9 * 10^9 Н * м^2/Кл^2) * (10^(-16) Кл^2) / (0.25 м^2).
Вычисляем числитель:
(9 * 10^9 Н * м^2/Кл^2) * (10^(-16) Кл^2) = 9 * 10^(-7) Н.
Теперь подставляем знаменатель:
F = (9 * 10^(-7) Н) / (0.25 м^2).
Вычисляем знаменатель:
(0.25 м^2) = 0.25 м^2.
Делим числитель на знаменатель:
F = (9 * 10^(-7) Н) / (0.25 м^2) = 3.6 * 10^(-6) Н/м^2.
Теперь у нас есть значение силы F, которое равно 3.6 * 10^(-6) Н/м^2, и перемещение d = 0.5 м.
Используя формулу для работы, найдем значение работы W:
W = F * d = (3.6 * 10^(-6) Н/м^2) * 0.5 м.
Вычисляем:
W = (3.6 * 10^(-6) Н/м^2) * 0.5 м = 1.8 * 10^(-6) Н * м.
Теперь, чтобы получить значение работы в джоулях (Дж), нужно преобразовать единицы: 1 Н * м = 1 Дж.
Получаем ответ:
W = 1.8 * 10^(-6) Н * м = 1.8 * 10^(-6) Дж.
Ответ: Для сближения зарядов друг к другу до расстояния 50 см, нужно совершить работу равную 1.8 * 10^(-6) Дж.