Два точечных электрических заряда 2*10-8Кл и 3*10-9Кл находятся в вакууме на расстоянии 0,6м один от другого.Какую работу следует совершить, чтобы сблизить заряды до расстояния 25см?
Для решения данной задачи, нам потребуется знание закона Кулона, который гласит, что сила взаимодействия между двумя точечными зарядами пропорциональна произведению этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Формулу для силы взаимодействия можно записать так:
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 и q2 - величины зарядов,
r - расстояние между зарядами.
Сначала рассчитаем силу взаимодействия между зарядами при исходном расстоянии:
F1 = (9 * 10^9 * 2 * 10^-8 Кл * 3 * 10^-9 Кл) / (0,6 м)^2,
F1 = (18 * 3) / 0,36,
F1 = 54 / 0,36,
F1 ≈ 150 Н.
Здесь мы использовали стандартные числа для ускорения вычислений.
Теперь рассчитаем силу взаимодействия между зарядами при новом расстоянии:
F2 = (9 * 10^9 * 2 * 10^-8 Кл * 3 * 10^-9 Кл) / (0,25 м)^2,
F2 = (18 * 3) / 0,0625,
F2 = 54 / 0,0625,
F2 ≈ 864 Н.
Для перемещения первого заряда на новое расстояние будет необходимо совершить работу. Работа определяется как произведение силы на путь:
W = F * d,
где W - работа,
F - сила,
d - путь.
Получается:
W = F2 * d,
W = 864 Н * 0,25 м,
W = 216 Дж.
Таким образом, чтобы сблизить заряды до расстояния 25 см, необходимо совершить работу в размере 216 Дж.
Формулу для силы взаимодействия можно записать так:
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 и q2 - величины зарядов,
r - расстояние между зарядами.
Сначала рассчитаем силу взаимодействия между зарядами при исходном расстоянии:
F1 = (9 * 10^9 * 2 * 10^-8 Кл * 3 * 10^-9 Кл) / (0,6 м)^2,
F1 = (18 * 3) / 0,36,
F1 = 54 / 0,36,
F1 ≈ 150 Н.
Здесь мы использовали стандартные числа для ускорения вычислений.
Теперь рассчитаем силу взаимодействия между зарядами при новом расстоянии:
F2 = (9 * 10^9 * 2 * 10^-8 Кл * 3 * 10^-9 Кл) / (0,25 м)^2,
F2 = (18 * 3) / 0,0625,
F2 = 54 / 0,0625,
F2 ≈ 864 Н.
Для перемещения первого заряда на новое расстояние будет необходимо совершить работу. Работа определяется как произведение силы на путь:
W = F * d,
где W - работа,
F - сила,
d - путь.
Получается:
W = F2 * d,
W = 864 Н * 0,25 м,
W = 216 Дж.
Таким образом, чтобы сблизить заряды до расстояния 25 см, необходимо совершить работу в размере 216 Дж.