Кто может расчетить потенциальную энергию системы из двух точечных зарядов q1 = 400 нкл и q2 = 20 нкл, расположенных на расстоянии r = 5 см друг от друга?
Pylayuschiy_Drakon
Для расчета потенциальной энергии системы из двух точечных зарядов, необходимо использовать закон Кулона. Закон Кулона гласит, что потенциальная энергия (U) между двумя точечными зарядами (q1 и q2), разделенными расстоянием (r), равна произведению зарядов и обратному значению расстояния, умноженного на постоянную Кулона (k).
Математически это может быть записано следующим образом:
\[ U = \frac{k \cdot q1 \cdot q2}{r} \]
Где:
- U - потенциальная энергия (в джоулях, Дж)
- k - постоянная Кулона, примерное значение равно 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2
- q1 и q2 - заряды, выраженные в кулонах (Кл)
- r - расстояние между зарядами, выраженное в метрах (м)
Давайте применим эти значения и рассчитаем потенциальную энергию системы двух зарядов.
\[ U = \frac{(9 \times 10^9 \, Н \cdot м^2 / Кл^2) \cdot (400 \times 10^{-9} \, Кл) \cdot (20 \times 10^{-9} \, Кл)}{0.05 \, м} \]
Упрощая выражение, получим:
\[ U = \frac{9 \times 400 \times 20 \times 10^{-9}}{0.05} \]
\[ U = \frac{7,2 \times 10^{-5}}{0,05} \]
\[ U = 1,44 \times 10^{-3} \, Дж \]
Итак, потенциальная энергия системы из двух точечных зарядов с зарядами \(q1 = 400 \, нКл\) и \(q2 = 20 \, нКл\), расположенных на расстоянии \(r = 5 \, см\), составляет \(1,44 \times 10^{-3} \, Дж\).
Математически это может быть записано следующим образом:
\[ U = \frac{k \cdot q1 \cdot q2}{r} \]
Где:
- U - потенциальная энергия (в джоулях, Дж)
- k - постоянная Кулона, примерное значение равно 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2
- q1 и q2 - заряды, выраженные в кулонах (Кл)
- r - расстояние между зарядами, выраженное в метрах (м)
Давайте применим эти значения и рассчитаем потенциальную энергию системы двух зарядов.
\[ U = \frac{(9 \times 10^9 \, Н \cdot м^2 / Кл^2) \cdot (400 \times 10^{-9} \, Кл) \cdot (20 \times 10^{-9} \, Кл)}{0.05 \, м} \]
Упрощая выражение, получим:
\[ U = \frac{9 \times 400 \times 20 \times 10^{-9}}{0.05} \]
\[ U = \frac{7,2 \times 10^{-5}}{0,05} \]
\[ U = 1,44 \times 10^{-3} \, Дж \]
Итак, потенциальная энергия системы из двух точечных зарядов с зарядами \(q1 = 400 \, нКл\) и \(q2 = 20 \, нКл\), расположенных на расстоянии \(r = 5 \, см\), составляет \(1,44 \times 10^{-3} \, Дж\).
Знаешь ответ?