Вопрос:

Точечные заряды 1,0 * 10^-8 Кл и 2,0 * 10^-8 Кл закреплены на расстоянии 1 м друг от друга в вакууме. На середине отрезка, соединяющего эти заряды, на одинаковом расстоянии от каждого из них помещен точечный заряд, равный -3 * 10^-9 Кл. Определите модуль и направление силы, действующей на него.

Точечные заряды 1,0 * 10^-8 Кл и 2,0 * 10^-8 Кл закреплены на расстоянии 1 м друг от друга в вакууме. На середине отрезка, соединяющего эти заряды, на одинаковом расстоянии от каждого из них помещен точечный заряд, равный -3 * 10^-9 Кл. Определите модуль и направление силы, действующей на него.
Фотография

Ответ ассистента

Для решения задачи воспользуемся законом Кулона: $F = k \cdot \frac{|q_1 \cdot q_2|}{r^2}$, где $k = 9 \cdot 10^9 \text{ Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2$. **1. Дано:** $q_1 = 1,0 \cdot 10^{-8} \text{ Кл}$ $q_2 = 2,0 \cdot 10^{-8} \text{ Кл}$ $q_3 = -3 \cdot 10^{-9} \text{ Кл}$ (заряд посередине) $R = 1 \text{ м}$ (расстояние между $q_1$ и $q_2$) $r = R / 2 = 0,5 \text{ м}$ (расстояние от $q_3$ до каждого из зарядов) **2. Силы, действующие на заряд $q_3$:** Так как $q_3$ отрицательный, а $q_1$ и $q_2$ положительные, он притягивается к обоим зарядам. Силы направлены в противоположные стороны вдоль прямой. $F_1 = k \cdot \frac{|q_1 \cdot q_3|}{r^2} = 9 \cdot 10^9 \cdot \frac{1 \cdot 10^{-8} \cdot 3 \cdot 10^{-9}}{0,5^2} = \frac{27 \cdot 10^{-8}}{0,25} = 108 \cdot 10^{-8} = 1,08 \cdot 10^{-6} \text{ Н}$ $F_2 = k \cdot \frac{|q_2 \cdot q_3|}{r^2} = 9 \cdot 10^9 \cdot \frac{2 \cdot 10^{-8} \cdot 3 \cdot 10^{-9}}{0,5^2} = \frac{54 \cdot 10^{-8}}{0,25} = 216 \cdot 10^{-8} = 2,16 \cdot 10^{-6} \text{ Н}$ **3. Результирующая сила:** Силы направлены противоположно, поэтому модуль равнодействующей силы равен их разности. Направление совпадает с направлением большей силы ($F_2$). $F = F_2 - F_1 = 2,16 \cdot 10^{-6} - 1,08 \cdot 10^{-6} = 1,08 \cdot 10^{-6} \text{ Н}$ **Ответ:** Модуль силы $1,08 \cdot 10^{-6} \text{ Н}$ (или $1,08 \text{ мкН}$); сила направлена в сторону большего заряда ($2,0 \cdot 10^{-8} \text{ Кл}$).

Другие решения

Что ещё задавали пользователи