1. Расположены три одинаковых заряда на равных расстояниях друг от друга. Как они будут взаимодействовать друг с другом? Сделайте графическое изображение силы, действующей на каждый заряд. +q -q B +q. Что будет значением напряженности в точке В? Объясните ответ.
2. У двух одинаковых маленьких шариков заряды с1 = 6 мкКл и а2 = -12 мкКл. Расстояние между шариками составляет 60 см. A. Определите силу взаимодействия между ними. B. Каким будет заряд равновесия для заряда -q при горизонтальном смещении?
2. У двух одинаковых маленьких шариков заряды с1 = 6 мкКл и а2 = -12 мкКл. Расстояние между шариками составляет 60 см. A. Определите силу взаимодействия между ними. B. Каким будет заряд равновесия для заряда -q при горизонтальном смещении?
Паук
Задача 1:
При расположении трёх одинаковых зарядов на равном расстоянии друг от друга возникает симметричная система, где каждый заряд взаимодействует с двумя другими. Для ясности, представим себе точки O1, O2 и O3, в которых располагаются заряды, и пронумеруем их слева направо.
Каждый из зарядов будет притягивать к себе остальные два заряда, так как заряды одинакового знака отталкиваются, а заряды противоположного знака притягиваются.
Силы взаимодействия между зарядами можно представить графически следующим образом:
+q -q +q
O1 ---------------- O2 ---------------- O3
В точке B, находящейся между O2 и O3, сила, действующая на заряд \(q\) будет равна силе притяжения со стороны заряда \(+q\) минус сила отталкивания со стороны заряда \(-q\). Поскольку заряды одинаковые по величине, то силы будут равны и противоположны по направлению, и они суммируются в точке B, что приводит к тому, что сила в этой точке будет равна нулю.
Значение напряженности в точке B будет равно нулю.
Задача 2:
A. Для определения силы взаимодействия между шариками воспользуемся законом Кулона. Закон Кулона гласит, что сила взаимодействия между двумя точечными зарядами пропорциональна произведению их величин и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Формула для расчёта силы взаимодействия между двумя зарядами имеет вид:
\[F = \frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{r^2}}\]
Где:
- F - сила взаимодействия между зарядами,
- k - постоянная Кулона,
- \(q_1\) и \(q_2\) - величины зарядов,
- r - расстояние между зарядами.
Мы знаем, что \(q_1 = 6 \, \text{мкКл}\), \(q_2 = -12 \, \text{мкКл}\) и \(r = 60 \, \text{см}\) (60 см можно перевести в метры, если это необходимо).
Таким образом, сила взаимодействия между двумя шариками будет вычисляться по формуле:
\[F = \frac{{k \cdot |6 \cdot 12|}}{{(0.6)^2}}\]
B. Чтобы определить заряд равновесия для заряда -q при горизонтальном смещении, нужно использовать принцип суперпозиции зарядов.
Заряд равновесия -q будет равен алгебраической сумме двух зарядов \(c_1\) и \(c_2\), то есть:
\(-q = c_1 + c_2\)
Находим сумму зарядов \(c_1\) и \(c_2\):
\(c_1 = 6 \, \text{мкКл}\)
\(c_2 = -12 \, \text{мкКл}\)
\(-q = 6 \, \text{мкКл} + (-12 \, \text{мкКл})\)
Таким образом, чтобы заряд равновесия составлял -q при горизонтальном смещении, его величина должна быть -6 мкКл.
При расположении трёх одинаковых зарядов на равном расстоянии друг от друга возникает симметричная система, где каждый заряд взаимодействует с двумя другими. Для ясности, представим себе точки O1, O2 и O3, в которых располагаются заряды, и пронумеруем их слева направо.
Каждый из зарядов будет притягивать к себе остальные два заряда, так как заряды одинакового знака отталкиваются, а заряды противоположного знака притягиваются.
Силы взаимодействия между зарядами можно представить графически следующим образом:
+q -q +q
O1 ---------------- O2 ---------------- O3
В точке B, находящейся между O2 и O3, сила, действующая на заряд \(q\) будет равна силе притяжения со стороны заряда \(+q\) минус сила отталкивания со стороны заряда \(-q\). Поскольку заряды одинаковые по величине, то силы будут равны и противоположны по направлению, и они суммируются в точке B, что приводит к тому, что сила в этой точке будет равна нулю.
Значение напряженности в точке B будет равно нулю.
Задача 2:
A. Для определения силы взаимодействия между шариками воспользуемся законом Кулона. Закон Кулона гласит, что сила взаимодействия между двумя точечными зарядами пропорциональна произведению их величин и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Формула для расчёта силы взаимодействия между двумя зарядами имеет вид:
\[F = \frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{r^2}}\]
Где:
- F - сила взаимодействия между зарядами,
- k - постоянная Кулона,
- \(q_1\) и \(q_2\) - величины зарядов,
- r - расстояние между зарядами.
Мы знаем, что \(q_1 = 6 \, \text{мкКл}\), \(q_2 = -12 \, \text{мкКл}\) и \(r = 60 \, \text{см}\) (60 см можно перевести в метры, если это необходимо).
Таким образом, сила взаимодействия между двумя шариками будет вычисляться по формуле:
\[F = \frac{{k \cdot |6 \cdot 12|}}{{(0.6)^2}}\]
B. Чтобы определить заряд равновесия для заряда -q при горизонтальном смещении, нужно использовать принцип суперпозиции зарядов.
Заряд равновесия -q будет равен алгебраической сумме двух зарядов \(c_1\) и \(c_2\), то есть:
\(-q = c_1 + c_2\)
Находим сумму зарядов \(c_1\) и \(c_2\):
\(c_1 = 6 \, \text{мкКл}\)
\(c_2 = -12 \, \text{мкКл}\)
\(-q = 6 \, \text{мкКл} + (-12 \, \text{мкКл})\)
Таким образом, чтобы заряд равновесия составлял -q при горизонтальном смещении, его величина должна быть -6 мкКл.
Знаешь ответ?