Какая работа должна быть выполнена, чтобы сблизить два точечных заряда + 4 х 10^ - 8 Кл и + 3 х 10^ - 8 Кл с расстояния

Чтобы сблизить два точечных заряда, необходимо выполнить работу против силы электростатического отталкивания между ними. Работа \( W \), необходимая для перемещения зарядов из начального положения в конечное, можно найти с помощью формулы:

\[ W = \frac{k \cdot q_1 \cdot q_2}{r_f - r_i} \]

где \( k \) - постоянная Кулона (\( 9 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 \)), \( q_1 \) и \( q_2 \) - заряды (+4 х 10^ - 8 Кл и +3 х 10^ - 8 Кл соответственно), \( r_i \) - начальное расстояние (40 см), \( r_f \) - конечное расстояние (15 см).

Подставляя значения в формулу:

\[ W = \frac{(9 \times 10^9) \cdot (4 \times 10^ - 8) \cdot (3 \times 10^ - 8)}{0.15 - 0.4} \]

Вычисляем значение работы:

\[ W = \frac{(9 \times 10^9) \cdot (4 \times 10^ - 8) \cdot (3 \times 10^ - 8)}{-0.25} \]

\[ W \approx -8.64 \times 10^{-7} \, \text{Дж} \]

Таким образом, для сближения зарядов необходимо выполнить работу примерно -8.64 x 10^{-7} Дж.

Чтобы найти значения потенциалов в точках, где находятся заряды после сближения, можно использовать формулу потенциальной энергии:

\[ U = \frac{k \cdot q}{r} \]

где \( U \) - потенциальная энергия, \( k \) - постоянная Кулона, \( q \) - заряд, \( r \) - расстояние от точки до заряда.

Для первого заряда (+4 х 10^ - 8 Кл) вычисляем потенциал \( U_1 \) при новом расстоянии (15 см):

\[ U_1 = \frac{(9 \times 10^9) \cdot (4 \times 10^ - 8)}{0.15} \]

\[ U_1 \approx 2.4 \, \text{В} \]

Для второго заряда (+3 х 10^ - 8 Кл) вычисляем потенциал \( U_2 \) при новом расстоянии (15 см):

\[ U_2 = \frac{(9 \times 10^9) \cdot (3 \times 10^ - 8)}{0.15} \]

\[ U_2 \approx 1.8 \, \text{В} \]

Таким образом, после сближения зарядов значения потенциалов в точках, где они находятся, составляют примерно 2.4 В и 1.8 В соответственно.