Какова общая потенциальная энергия системы, если заряды составляют 10 мкКл и 1 мкКл и находятся на расстоянии 10 см друг от друга?
Yuzhanin
Чтобы рассчитать общую потенциальную энергию системы, состоящей из двух зарядов, воспользуемся формулой:
\[U = \frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{r}}\]
где:
\(U\) - общая потенциальная энергия,
\(k\) - постоянная Кулона (\(9 \cdot 10^9 \, \text{Н * м}^2/\text{Кл}^2\)),
\(q_1\) и \(q_2\) - заряды системы (\(10 \, \text{мкКл}\) и \(1 \, \text{мкКл}\)),
\(r\) - расстояние между зарядами (\(10 \, \text{см}\) или \(0.1 \, \text{м}\)).
Подставим значения в формулу и выполним вычисления:
\[U = \frac{{9 \cdot 10^9 \, \text{Н * м}^2/\text{Кл}^2 \cdot |10 \cdot 10^{-6} \, \text{Кл} \cdot 1 \cdot 10^{-6} \, \text{Кл}|}}{{0.1 \, \text{м}}}\]
Раскроем модуль зарядов:
\[U = \frac{{9 \cdot 10^9 \, \text{Н * м}^2/\text{Кл}^2 \cdot 10^{-5} \, \text{Кл}^2}}{{0.1 \, \text{м}}}\]
Упростим выражение:
\[U = 9 \cdot 10^9 \, \text{Н * м}\]
Таким образом, общая потенциальная энергия системы зарядов равна \(9 \cdot 10^9 \, \text{Н * м}\).
\[U = \frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{r}}\]
где:
\(U\) - общая потенциальная энергия,
\(k\) - постоянная Кулона (\(9 \cdot 10^9 \, \text{Н * м}^2/\text{Кл}^2\)),
\(q_1\) и \(q_2\) - заряды системы (\(10 \, \text{мкКл}\) и \(1 \, \text{мкКл}\)),
\(r\) - расстояние между зарядами (\(10 \, \text{см}\) или \(0.1 \, \text{м}\)).
Подставим значения в формулу и выполним вычисления:
\[U = \frac{{9 \cdot 10^9 \, \text{Н * м}^2/\text{Кл}^2 \cdot |10 \cdot 10^{-6} \, \text{Кл} \cdot 1 \cdot 10^{-6} \, \text{Кл}|}}{{0.1 \, \text{м}}}\]
Раскроем модуль зарядов:
\[U = \frac{{9 \cdot 10^9 \, \text{Н * м}^2/\text{Кл}^2 \cdot 10^{-5} \, \text{Кл}^2}}{{0.1 \, \text{м}}}\]
Упростим выражение:
\[U = 9 \cdot 10^9 \, \text{Н * м}\]
Таким образом, общая потенциальная энергия системы зарядов равна \(9 \cdot 10^9 \, \text{Н * м}\).
Знаешь ответ?