Какую работу нужно сделать внешним силам, чтобы увеличить расстояние между двумя точечными зарядами, равными 3 нКл и -8 нКл, с 20 см до 50 см? Ответ дайте, указав результат с точностью до сотых долей мкДж.
Ледяной_Волк
Чтобы увеличить расстояние между двумя точечными зарядами, нужно выполнить работу против их взаимодействия. Энергия взаимодействия двух точечных зарядов определяется формулой:
\[E = \frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{r}}\]
где \(E\) - энергия взаимодействия, \(k\) - электростатическая постоянная (\(8.99 \cdot 10^9 \, Н \cdot м^2/Кл^2\)), \(q_1\) и \(q_2\) - заряды этих точечных зарядов, \(r\) - расстояние между ними.
Сначала найдем энергию взаимодействия при изначальном расстоянии \(r_1 = 20 \, см\):
\[E_1 = \frac{{8.99 \cdot 10^9 \cdot 3 \cdot 8}}{{0.2}} = 1.798 \cdot 10^9 \, Дж\]
Затем найдем энергию взаимодействия при конечном расстоянии \(r_2 = 50 \, см\):
\[E_2 = \frac{{8.99 \cdot 10^9 \cdot 3 \cdot 8}}{{0.5}} = 1.0794 \cdot 10^9 \, Дж\]
Теперь, чтобы увеличить расстояние между зарядами, необходимо совершить работу, равную изменению энергии взаимодействия:
\[W = E_2 - E_1 = 1.0794 \cdot 10^9 - 1.798 \cdot 10^9 = -7.186 \cdot 10^8 \, Дж\]
Ответ с точностью до сотых долей мкДж:
\[W = -7.186 \cdot 10^8 \, мкДж\]
Таким образом, чтобы увеличить расстояние между двумя точечными зарядами с 20 см до 50 см, внешним силам необходимо выполнить работу равную -718.6 мкДж.
\[E = \frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{r}}\]
где \(E\) - энергия взаимодействия, \(k\) - электростатическая постоянная (\(8.99 \cdot 10^9 \, Н \cdot м^2/Кл^2\)), \(q_1\) и \(q_2\) - заряды этих точечных зарядов, \(r\) - расстояние между ними.
Сначала найдем энергию взаимодействия при изначальном расстоянии \(r_1 = 20 \, см\):
\[E_1 = \frac{{8.99 \cdot 10^9 \cdot 3 \cdot 8}}{{0.2}} = 1.798 \cdot 10^9 \, Дж\]
Затем найдем энергию взаимодействия при конечном расстоянии \(r_2 = 50 \, см\):
\[E_2 = \frac{{8.99 \cdot 10^9 \cdot 3 \cdot 8}}{{0.5}} = 1.0794 \cdot 10^9 \, Дж\]
Теперь, чтобы увеличить расстояние между зарядами, необходимо совершить работу, равную изменению энергии взаимодействия:
\[W = E_2 - E_1 = 1.0794 \cdot 10^9 - 1.798 \cdot 10^9 = -7.186 \cdot 10^8 \, Дж\]
Ответ с точностью до сотых долей мкДж:
\[W = -7.186 \cdot 10^8 \, мкДж\]
Таким образом, чтобы увеличить расстояние между двумя точечными зарядами с 20 см до 50 см, внешним силам необходимо выполнить работу равную -718.6 мкДж.
Знаешь ответ?