Каков алгоритм расчета и построения графиков зависимостей проекции напряженности электрического поля и потенциала шара

Шаг 1: Расчет напряженности электрического поля шара

Алгоритм расчета проекции напряженности электрического поля шара включает следующие шаги:

1.1. Подсчитаем заряд шара. Зная значение заряда "+50 нкл", можно записать его в кулон (Кл). Заметим, что 1 нанокулон равен \(1 \times 10^{-9}\) Кл.

1.2. Определим радиус шара. Указано, что радиус шара равен 0,1 м.

1.3. Рассчитаем напряженность электрического поля шара. Формула для расчета напряженности электрического поля шара в точке на расстоянии r от его центра выглядит следующим образом:

\[E = \frac{{kQ}}{{r^2}}\]

где \(E\) - напряженность электрического поля, \(k\) - постоянная Кулона (\(k = 9 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2\)), \(Q\) - заряд шара, \(r\) - расстояние от центра шара до точки.

1.4. Посчитаем значения напряженности электрического поля для заданных значений расстояния r. Для данной задачи требуется построить график зависимости проекции напряженности электрического поля от расстояния r в пределах от центра шара (0) до R1 = 0,5 м. Мы можем выбрать несколько значений расстояния r для расчета и построения графика.

1.5. Построим график зависимости проекции напряженности электрического поля от расстояния r с использованием этих значений. Такой график позволит визуализировать изменение проекции напряженности электрического поля в зависимости от расстояния и легко оценивать его поведение.

Шаг 2: Расчет потенциала шара в воздухе

Алгоритм расчета потенциала шара включает следующие шаги:

2.1. Определим потенциал шара. Для расчета потенциала используется следующая формула:

\[V = \frac{{kQ}}{{r}}\]

где \(V\) - потенциал, \(k\) - постоянная Кулона (\(k = 9 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2\)), \(Q\) - заряд шара, \(r\) - расстояние от центра шара до точки.

2.2. Посчитаем значения потенциала для заданных значений расстояния r. Мы также выберем несколько значений для расчета и построения графика зависимости потенциала от расстояния.

2.3. Построим график зависимости потенциала от расстояния r на основе полученных значений. Такой график поможет наглядно представить изменение потенциала шара в зависимости от расстояния.

Это детальный алгоритм, который позволит выполнить расчет и построить графики для зависимостей проекции напряженности электрического поля и потенциала шара в воздухе с заданными параметрами. Следуя этому алгоритму, школьник сможет полностью понять, как выполнять расчеты и строить графики для подобных задач.