Каков модуль суммы сил, действующих на третий точечный заряд величиной q, помещенный посередине между двумя точечными

Каков модуль суммы сил, действующих на третий точечный заряд величиной q, помещенный посередине между двумя точечными зарядами q и -2q, если эти заряды взаимодействуют с силой 1 Н?
Zolotoy_Korol

Zolotoy_Korol

Для решения данной задачи, нам необходимо учесть принцип суперпозиции сил и воспользоваться законом Кулона для взаимодействия между зарядами.

Закон Кулона гласит, что сила взаимодействия между двумя точечными зарядами определяется по формуле:

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

где F - сила взаимодействия, k - постоянная Кулона (\(k \approx 9 \times 10^9\) Н·м\(^2\)/Кл\(^2\)), \(q_1\) и \(q_2\) - величины зарядов, а r - расстояние между зарядами.

Для нашей задачи имеем два заряда q и -2q, воздействующих на третий заряд q.
Расстояние от каждого из зарядов до третьего заряда можно считать одинаковым, так как он находится посередине. Поэтому можно записать суммарную силу взаимодействия:

\[F_{сумм} = F_{1} + F_{2}\]

где \(F_1\) - сила взаимодействия между первым зарядом и третьим зарядом, а \(F_2\) - сила взаимодействия между вторым зарядом и третьим зарядом.

Теперь приступим к вычислениям:

Для силы \(F_1\) имеем:

\[F_1 = \frac{k \cdot |q \cdot q|}{r^2} = \frac{k \cdot q^2}{r^2}\]

Для силы \(F_2\) имеем:

\[F_2 = \frac{k \cdot |-2q \cdot q|}{r^2} = \frac{2k \cdot q^2}{r^2}\]

Теперь найдем суммарную силу взаимодействия:

\[F_{сумм} = F_{1} + F_{2} = \frac{k \cdot q^2}{r^2} + \frac{2k \cdot q^2}{r^2} = \frac{3k \cdot q^2}{r^2}\]

Таким образом, модуль суммы сил, действующих на третий точечный заряд, равен \(\frac{3k \cdot q^2}{r^2}\).

Мы использовали принцип суперпозиции сил, учли направления взаимодействия и применили закон Кулона. Полученный ответ можно еще дополнительно обосновать различными примерами и доказательствами, но основная идея решения заключается в использовании закона Кулона для нахождения силы взаимодействия и применения принципа суперпозиции сил для определения суммарной силы.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello