с физикой!
№1
Какая сила действует на заряд 8 нКл, помещённый в точку, в которой напряжённость электростатического поля равна 4 кН/Кл?
№2
Два точечных одноимённых заряда 16 мкКл и 24 мкКл находятся на расстоянии 10 см друг от друга. Найти напряжённость электростатического поля в точке, отстоящей на 4 см от первого заряда на прямой, соединяющей заряды.
№3
В вершинах равнобедренного прямоугольного треугольника с катетами по 5 см находятся одноимённые заряды по 25 нКл каждый. Определить напряжённость электростатического поля в третьей вершине.
Для решения этой задачи воспользуемся формулой: F = q * E, где F - сила, действующая на заряд, q - величина заряда, E - напряжённость электростатического поля.
В данном случае, q = 8 нКл и E = 4 кН/Кл, преобразуем E в систему СИ: 4 кН/Кл = 4000 Н/Кл.
Подставляя значения в формулу, получаем: F = 8 нКл * 4000 Н/Кл = 32000 Н.
Ответ: Сила, действующая на заряд, равна 32000 Н.
№2:
Для решения этой задачи воспользуемся формулой: E = k * (q / r^2), где E - напряжённость электростатического поля, k - постоянная Кулона (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2), q - величины заряда, r - расстояние между зарядами.
В данном случае, q = 16 мкКл и r = 4 см = 0.04 м.
Сначала найдем напряжённость электростатического поля, создаваемого зарядом q = 16 мкКл:
E1 = (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2) * (16 мкКл / (0.04 м)^2) = 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2 * 16 мкКл / 0.0016 м^2 = 9000 Н / Кл * 10^3 Кл / 0.0016 м^2 = 5.625 * 10^12 Н / Кл.
Затем найдем напряжённость электростатического поля в точке, отстоящей на 4 см от первого заряда:
E2 = (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2) * (24 мкКл / (0.06 м)^2) = 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2 * 24 мкКл / 0.0036 м^2 = 21600 Н / Кл * 10^3 Кл / 0.0036 м^2 = 6 * 10^13 Н / Кл.
Ответ: Напряжённость электростатического поля в точке, отстоящей на 4 см от первого заряда, равна 6 * 10^13 Н / Кл.
№3:
Для решения этой задачи воспользуемся теоремой Гаусса, которая гласит, что сумма электрических потоков через замкнутую поверхность равна заряду, заключенному внутри этой поверхности, деленному на диэлектрическую проницаемость свободного пространства.
В данном случае, заряд q = 25 нКл, a1 = a2 = 5 см = 0.05 м.
Сначала найдем электрический поток через поверхность, образуемую треугольником с катетами a1 = 0.05 м:
Ф1 = q / ε0 = 25 нКл / (8.85 * 10^-12 Кл^2 / Н * м^2) = 2.825 * 10^9 Н * м^2 / Кл.
Затем найдем электрический поток через поверхность, образуемую треугольником с катетами a2 = 0.05 м:
Ф2 = q / ε0 = 25 нКл / (8.85 * 10^-12 Кл^2 / Н * м^2) = 2.825 * 10^9 Н * м^2 / Кл.
Так как третья вершина треугольника является общей, то электрический поток через эту вершину равен Ф1 + Ф2:
Ф = Ф1 + Ф2 = 2.825 * 10^9 Н * м^2 / Кл + 2.825 * 10^9 Н * м^2 / Кл = 5.65 * 10^9 Н * м^2 / Кл.
Далее найдем площадь поверхности треугольника с катетами a1 = a2 = 0.05 м:
S = (0.05 м * 0.05 м) / 2 = 0.0025 м^2 / 2 = 0.00125 м^2.
Напряжённость электростатического поля равна отношению электрического потока к площади поверхности:
E = Ф / S = (5.65 * 10^9 Н * м^2 / Кл) / 0.00125 м^2 = 452 * 10^9 Н / Кл.
Ответ: Напряжённость электростатического поля в третьей вершине равна 452 * 10^9 Н / Кл.