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
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.
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?