Какая работа сил выполняется при перемещении протона от точки на расстоянии 16 см от заряда до точки на расстоянии

Хорошо, давайте решим данную задачу. Чтобы найти работу силы, нужно использовать формулу для работы W:

\[W = F \cdot d \cdot \cos(\theta)\]

где:
- W - работа силы,
- F - сила,
- d - расстояние,
- \(\theta\) - угол между направлением силы и направлением перемещения.

В этой задаче известны значения расстояний, но неизвестно значение силы. Чтобы найти силу, воспользуемся формулой для электрической силы между двумя зарядами:

\[F = \frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{r^2}}\]

где:
- F - сила,
- k - постоянная Кулона (k \approx 9 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2 / \text{Кл}^2),
- \(q_1\) и \(q_2\) - величина зарядов,
- r - расстояние между зарядами.

В данной задаче у нас есть всего один заряд, и мы хотим найти силу, которая действует на протон. По условию известно, что заряд составляет \(10^{-8}\) Кл.

Теперь, когда у нас есть значения силы и расстояния, подставим их обратно в формулу для работы:

\[W = \left(\frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{r^2}}\right) \cdot d \cdot \cos(\theta)\]

Так как у нас протон движется от точки, находящейся на расстоянии 16 см от заряда, до точки, находящейся на расстоянии 20 см от него, расстояние, которое протон перемещается, равно разнице этих двух значений:

\[d = r_2 - r_1 = 20 \, \text{см} - 16 \, \text{см} = 4 \, \text{см}\]

Также допустим, что силовые линии описывают дугу окружности, центр которой находится в заряде, и протон перемещается по этой дуге. Тогда между векторами силы и перемещения имеется прямой угол (\(\theta = 90^{\circ}\)). Так как \(\cos(90^{\circ}) = 0\), работа силы окажется равной нулю.

Таким образом, при перемещении протона от точки на расстоянии 16 см до точки на расстоянии 20 см от заряда работа силы, выполненная на протон, равна нулю.

С учетом всех этих выкладок можно заключить, что при данном перемещении протона работа силы, выполняемая на него, равна нулю.