в вершинах квадрата со стороной а помещены заряды по 10¯6 Кл. какой отрицательный заряд нужно поместить в точке пересечения диагоналей, чтобы вся система находилась в равновесии​

Luda2600 Luda2600    3   04.09.2020 14:24    1050

Ответы
элеон3 элеон3  15.10.2020 17:33

-9,6*10⁻⁷ Кл

Объяснение:

Рассмотри только один из зарядов, этого достаточно, так как система симметричная, условие равновесия заряда в точке А (заряд в точке Е всегда будет в равновесии под действием симметричной четверки сил):

\displaystyle \vec{F_B}+\vec{F_D}+\vec{F_C}+\vec{F}_E=0

Выразим каждую из сил, приняв сторону квадрата за а, а неизвестный заряд за х:

\displaystyle F_B=F_D=k\frac{q^2}{a^2}

\displaystyle F_C=k\frac{q^2}{2a^2}

\displaystyle F_E=2k\frac{qx}{a^2}

Найдем суммы векторов:

\displaystyle F_{BD}=\sqrt{F_B^2+F_D^2}=\sqrt{2} k\frac{q^2}{a^2}

\displaystyle F_{BDC}=F_{BD}+F_C=\sqrt{2}k\frac{q^2}{a^2}+k\frac{q^2}{2a^2}=\frac{2\sqrt{2}+1 }{2}k\frac{q^2}{a^2}

Система будет в равновесии, если будет выполнено условие:

\displaystyle F_{BDC}=F_E

\displaystyle \frac{2\sqrt{2}+1 }{2}k\frac{q^2}{a^2}=2k\frac{qx}{a^2}

\displaystyle x=\frac{2\sqrt{2}+1 }{4}q

Выполним подстановку и расчет:

\displaystyle x=\frac{2\sqrt{2}+1 }{4}*10^{-6}\approx9.6*10^{-7} Кл - но это модуль заряда, не забываем, что сам заряд должен быть отрицательным и равным -9,6*10⁻⁷ Кл.


в вершинах квадрата со стороной а помещены заряды по 10¯6 Кл. какой отрицательный заряд нужно помест
ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Физика