Два точечных заряда +4*10(-8) и +3*10(-8)Кл удалены друг от друга на расстояние 40 см. Какую работу нужно затратить, чтобы сблизить их до расстояния 15см? Определить значения потенциалов в точках, где находятся заряды после сближения .

Kirillik17091 Kirillik17091    2   08.12.2021 17:36    350

Ответы
maksimprikhodko maksimprikhodko  27.12.2023 00:05
Хорошо, давайте вместе решим эту задачу.

Сначала рассмотрим, какую работу нужно затратить, чтобы сблизить заряды до расстояния 15 см.

Для начала, определим, какое значение имеет расстояние между зарядами до сближения:

Расстояние до сближения: r1 = 40 см

А теперь определим значение расстояния после сближения:

Расстояние после сближения: r2 = 15 см

Чтобы найти работу, затраченную на сближение зарядов, мы можем использовать следующую формулу:

W = (k * |q1 * q2|) / r

где W - работа, k - постоянная Кулона (k ≈ 9 * 10^9 Н * м^2/Кл^2), |q1 * q2| - модуль произведения зарядов, r - расстояние между зарядами.

Итак, подставим известные значения в эту формулу:

W = (9 * 10^9 Н * м^2/Кл^2) * (|4 * 10^(-8) Кл * 3 * 10^(-8) Кл|) / 0.4 м

Выполняем вычисления:

W = (9 * 10^9 Н * м^2/Кл^2) * (12 * 10^(-16) Кл^2) / 0.4 м

W = 108 * 10^(-7) / 0.4 Н * м

W = 270 * 10^(-7) Н * м

W = 2.7 * 10^(-5) Н * м

Таким образом, работа, которую нужно затратить на сближение зарядов до расстояния 15 см, равна 2.7 * 10^(-5) Н * м.

Теперь перейдем к определению значений потенциалов в точках, где находятся заряды после сближения.

Потенциал, создаваемый точечным зарядом, определяется следующей формулой:

V = k * (q / r)

где V - потенциал, k - постоянная Кулона (k ≈ 9 * 10^9 Н * м^2/Кл^2), q - заряд, r - расстояние от заряда до точки наблюдения.

Для находящегося вблизи 4 * 10^(-8) Кл заряда:

V1 = (9 * 10^9 Н * м^2/Кл^2) * (4 * 10^(-8) Кл) / 0.15 м

V1 = (36 * 10^1) / 0.15 В

V1 = 360 / 0.15 В

V1 = 2 400 В

Для находящегося вблизи 3 * 10^(-8) Кл заряда:

V2 = (9 * 10^9 Н * м^2/Кл^2) * (3 * 10^(-8) Кл) / 0.15 м

V2 = (27 * 10^1) / 0.15 В

V2 = 270 / 0.15 В

V2 = 1 800 В

Таким образом, после сближения зарядов до 15 см, потенциал в точке, где находится +4 * 10^(-8) Кл заряд, составляет 2 400 В, а потенциал в точке, где находится +3 * 10^(-8) Кл заряд, составляет 1 800 В.

Надеюсь, это решение было понятным! Если у вас есть еще вопросы, не стесняйтесь задавать.
ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Физика