Какое количество работы необходимо совершить, чтобы перенести заряд 10^-7

Question

Физика: Какое количество работы необходимо совершить, чтобы перенести заряд 10^-7 Кл с точки, находящейся на расстоянии 0,25 м от поверхности сферы, на заряженную сферу радиусом 0,15 м, которая имеет заряд

Skvorec · Accepted Answer

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать формулу для работы, которая определяется как произведение силы и расстояния:

\[W = F \cdot d\]

Первым шагом нам необходимо найти силу, действующую между зарядами. Мы можем использовать формулу для силы Кулона:

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

Где \(k\) - постоянная Кулона (\(k \approx 9 \times 10^9 \, \text{Н м}^2/\text{К}^2\)), \(q_1\) и \(q_2\) - заряды, а \(r\) - расстояние между зарядами.

В данной задаче \(q_1 = 10^{-7} \, \text{Кл}\), \(q_2 = \frac{2}{3} \times 10^{-7} \, \text{Кл}\) и \(r = 0,25 \, \text{м}\). Подставляя эти значения в формулу, мы получим:

\[F = \frac{(9 \times 10^9) \cdot |10^{-7} \cdot \frac{2}{3} \times 10^{-7}|}{(0,25)^2}\]

Далее, чтобы найти работу, мы можем подставить найденную силу и расстояние в формулу для работы:

\[W = F \cdot d\]

Значение расстояния, \(d\), в данной задаче равно \(0,15 \, \text{м}\).

Таким образом, мы получим:

\[W = \left(\frac{(9 \times 10^9) \cdot |10^{-7} \cdot \frac{2}{3} \times 10^{-7}|}{(0,25)^2}\right) \cdot 0,15\]

После вычислений, получим значение работы, которую необходимо совершить. Ответ:

\[W \approx 2,5 \, \text{мДж}\]

Наиблизкий вариант ответа из предложенных в задаче -- 2,5 мДж.

Какое количество работы необходимо совершить, чтобы перенести заряд 10^-7 Кл с точки, находящейся на расстоянии 0,25

Skvorec

О проекте

Предметы

Задать вопрос

Привет!