Какая работа необходима для сближения двух точечных электрических зарядов 2*10-8 Кл и 3*10-9 Кл с расстояния 0,6

Какая работа необходима для сближения двух точечных электрических зарядов 2*10-8 Кл и 3*10-9 Кл с расстояния 0,6 м до 25 см?
Busya

Busya

Для сближения двух точечных электрических зарядов необходимо выполнить работу. Работа, необходимая для перемещения заряда в электрическом поле, определяется как произведение силы электрического поля на перемещение заряда.

Сила электрического поля между двумя точечными зарядами определяется по закону Кулона, который гласит:
\[ F = k \cdot \frac{{|q_1 \cdot q_2|}}{{r^2}} \]

Где:
- F - сила электрического поля между зарядами,
- k - электростатическая постоянная (k = 9 * 10^9 Н·м²/Кл²),
- q₁ и q₂ - величины зарядов,
- r - расстояние между зарядами.

Для заданной задачи, у нас есть:
- q₁ = 2 * 10^-8 Кл,
- q₂ = 3 * 10^-9 Кл,
- r = 0,6 м.

Мы можем рассчитать силу электрического поля, используя формулу Кулона:
\[ F = (9 \cdot 10^9) \cdot \frac{{2 \cdot 10^{-8} \cdot 3 \cdot 10^{-9}}}{{(0,6)^2}} \]

Вычисляем значение:
\[ F = (9 \cdot 10^9) \cdot \frac{{6 \cdot 10^{-17}}}{{0,36}} = 1,5 \cdot 10^{-7} \, Н \]

Теперь, зная силу электрического поля между зарядами, мы можем рассчитать работу, используя следующую формулу:
\[ W = F \cdot d \cdot \cos(\theta) \]

Где:
- W - работа,
- F - сила электрического поля,
- d - перемещение заряда,
- θ - угол между направлением силы и направлением перемещения.

В данной задаче сила электрического поля направлена в сторону уменьшения расстояния между зарядами, поэтому угол между силой и перемещением равен 0 градусов. Таким образом, можем упростить формулу:
\[ W = F \cdot d \cdot \cos(0) = F \cdot d \]

Подставим значения:
\[ W = (1,5 \cdot 10^{-7}) \cdot 0,6 = 9 \cdot 10^{-8} \, Дж \]

Итак, работа, необходимая для сближения двух точечных электрических зарядов 2 * 10^-8 Кл и 3 * 10^-9 Кл с расстояния 0,6 м, составляет 9 * 10^-8 Дж (джоулей).
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello