Какова энергия (в мДж) взаимодействия системы трех зарядов 2, 1 и 3 мкКл, которые расположены в указанном порядке на прямой линии с расстоянием 30 см между соседними зарядами? Значение константы k равно 9*10^9.
Aleks
Чтобы решить эту задачу, мы должны использовать закон Кулона, который описывает взаимодействие между двумя точечными зарядами. Формула закона Кулона выглядит следующим образом:
\[F = k \cdot \frac{q_1 \cdot q_2}{r^2}\]
где \(F\) - сила взаимодействия между двумя зарядами, \(q_1\) и \(q_2\) - величины зарядов, \(r\) - расстояние между зарядами и \(k\) - константа Кулона.
Чтобы найти энергию взаимодействия системы трех зарядов, мы сначала должны найти силу между каждой парой зарядов, а затем сложить эти силы.
Первая пара зарядов: заряды 2 мкКл и 1 мкКл.
\[F_1 = k \cdot \frac{q_1 \cdot q_2}{r^2} = (9 \cdot 10^9) \cdot \frac{(2 \cdot 10^{-6}) \cdot (1 \cdot 10^{-6})}{(0.3)^2}\]
Вторая пара зарядов: заряды 1 мкКл и 3 мкКл.
\[F_2 = k \cdot \frac{q_1 \cdot q_2}{r^2} = (9 \cdot 10^9) \cdot \frac{(1 \cdot 10^{-6}) \cdot (3 \cdot 10^{-6})}{(0.3)^2}\]
Третья пара зарядов: заряды 2 мкКл и 3 мкКл.
\[F_3 = k \cdot \frac{q_1 \cdot q_2}{r^2} = (9 \cdot 10^9) \cdot \frac{(2 \cdot 10^{-6}) \cdot (3 \cdot 10^{-6})}{(0.3)^2}\]
Теперь, чтобы найти энергию взаимодействия системы трех зарядов, мы складываем силы взаимодействия между парами зарядов:
\[E_{\text{системы}} = F_1 + F_2 + F_3\]
Вычислим каждую силу и затем сложим их, чтобы получить ответ:
\[E_{\text{системы}} = F_1 + F_2 + F_3 = (<рассчитайте числовые значения этих сил и сложите их>\) мДж
Подставьте числовые значения зарядов и расстояния между ними в формулу для каждой силы и выполните арифметические операции, чтобы найти значения каждой силы. Затем сложите полученные значения сил и найдите общую энергию взаимодействия системы трех зарядов.
\[F = k \cdot \frac{q_1 \cdot q_2}{r^2}\]
где \(F\) - сила взаимодействия между двумя зарядами, \(q_1\) и \(q_2\) - величины зарядов, \(r\) - расстояние между зарядами и \(k\) - константа Кулона.
Чтобы найти энергию взаимодействия системы трех зарядов, мы сначала должны найти силу между каждой парой зарядов, а затем сложить эти силы.
Первая пара зарядов: заряды 2 мкКл и 1 мкКл.
\[F_1 = k \cdot \frac{q_1 \cdot q_2}{r^2} = (9 \cdot 10^9) \cdot \frac{(2 \cdot 10^{-6}) \cdot (1 \cdot 10^{-6})}{(0.3)^2}\]
Вторая пара зарядов: заряды 1 мкКл и 3 мкКл.
\[F_2 = k \cdot \frac{q_1 \cdot q_2}{r^2} = (9 \cdot 10^9) \cdot \frac{(1 \cdot 10^{-6}) \cdot (3 \cdot 10^{-6})}{(0.3)^2}\]
Третья пара зарядов: заряды 2 мкКл и 3 мкКл.
\[F_3 = k \cdot \frac{q_1 \cdot q_2}{r^2} = (9 \cdot 10^9) \cdot \frac{(2 \cdot 10^{-6}) \cdot (3 \cdot 10^{-6})}{(0.3)^2}\]
Теперь, чтобы найти энергию взаимодействия системы трех зарядов, мы складываем силы взаимодействия между парами зарядов:
\[E_{\text{системы}} = F_1 + F_2 + F_3\]
Вычислим каждую силу и затем сложим их, чтобы получить ответ:
\[E_{\text{системы}} = F_1 + F_2 + F_3 = (<рассчитайте числовые значения этих сил и сложите их>\) мДж
Подставьте числовые значения зарядов и расстояния между ними в формулу для каждой силы и выполните арифметические операции, чтобы найти значения каждой силы. Затем сложите полученные значения сил и найдите общую энергию взаимодействия системы трех зарядов.
Знаешь ответ?