Вопрос:

Какая сила будет действовать на заряд 2 нКл, помещенный в точку, удаленную на 3 мм от меньшего заряда и на 4 мм от большего?

Ответ ассистента

Привет! Давай разберемся с этой задачкой. У нас есть два заряда и третий, который мы помещаем между ними. На этот третий заряд будут действовать две силы: одна от первого заряда, другая от второго. Нам нужно найти равнодействующую этих сил. Сначала переведем все величины в основные единицы СИ: * $q_1 = 10 \text{ нКл} = 10 \times 10^{-9} \text{ Кл}$ * $q_2 = 16 \text{ нКл} = 16 \times 10^{-9} \text{ Кл}$ * $q_3 = 2 \text{ нКл} = 2 \times 10^{-9} \text{ Кл}$ * $r_{13} = 3 \text{ мм} = 3 \times 10^{-3} \text{ м}$ (расстояние от меньшего заряда $q_1$ до $q_3$) * $r_{23} = 4 \text{ мм} = 4 \times 10^{-3} \text{ м}$ (расстояние от большего заряда $q_2$ до $q_3$) Мы знаем, что заряды $q_1$ и $q_2$ находятся на расстоянии 7 мм друг от друга. Если $q_3$ находится на 3 мм от $q_1$ и на 4 мм от $q_2$, то это значит, что $q_3$ находится *между* зарядами $q_1$ и $q_2$, так как $3 \text{ мм} + 4 \text{ мм} = 7 \text{ мм}$. Все заряды положительные, значит, силы будут отталкивать третий заряд от каждого из первых двух. Сила от $q_1$ будет направлена вправо (от $q_1$), а сила от $q_2$ будет направлена влево (от $q_2$). То есть эти силы направлены в противоположные стороны. Используем закон Кулона для расчета каждой силы: $F = k \frac{|q_1 q_2|}{r^2}$, где $k = 9 \times 10^9 \text{ Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2$. 1. **Сила $F_1$, действующая на $q_3$ со стороны $q_1$:** $$F_1 = k \frac{|q_1 q_3|}{r_{13}^2} = (9 \times 10^9) \frac{(10 \times 10^{-9}) \times (2 \times 10^{-9})}{(3 \times 10^{-3})^2}$$ $$F_1 = 9 \times 10^9 \frac{20 \times 10^{-18}}{9 \times 10^{-6}} = 9 \times 10^9 \frac{20}{9} \times 10^{-12} = 20 \times 10^{-3} \text{ Н} = 0.02 \text{ Н}$$ 2. **Сила $F_2$, действующая на $q_3$ со стороны $q_2$:** $$F_2 = k \frac{|q_2 q_3|}{r_{23}^2} = (9 \times 10^9) \frac{(16 \times 10^{-9}) \times (2 \times 10^{-9})}{(4 \times 10^{-3})^2}$$ $$F_2 = 9 \times 10^9 \frac{32 \times 10^{-18}}{16 \times 10^{-6}} = 9 \times 10^9 \times 2 \times 10^{-12} = 18 \times 10^{-3} \text{ Н} = 0.018 \text{ Н}$$ Так как силы $F_1$ и $F_2$ направлены в противоположные стороны, результирующая сила $F$ будет равна разности их модулей: $$F = |F_1 - F_2| = |0.02 \text{ Н} - 0.018 \text{ Н}| = 0.002 \text{ Н}$$ **Ответ: 0.002 Н**

Другие решения

Что ещё задавали пользователи