Какова напряженность поля, создаваемого двумя точечными зарядами (-1 нКл и 1 нКл), расположенными в вершинах

Какова напряженность поля, создаваемого двумя точечными зарядами (-1 нКл и 1 нКл), расположенными в вершинах равностороннего треугольника со стороной 0,1 м, в третьей вершине? (С рисунком, если возможно)

Пошаговый ответ:

Для решения данной задачи, нам понадобится использовать закон Кулона.

Закон Кулона утверждает, что величина силы, действующей между двумя точечными зарядами, прямо пропорциональна их величинам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Формула для нахождения силы, действующей между двумя точечными зарядами, выглядит следующим образом:

F = k * (|q1 * q2| / r^2),

где F — сила, действующая между зарядами,
k — постоянная Кулона, равная 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2,
q1 и q2 — величины зарядов,
r — расстояние между зарядами.

В данной задаче у нас есть два заряда: -1 нКл и 1 нКл. Для нахождения напряженности поля, создаваемого этими зарядами в третьей вершине равностороннего треугольника, нам нужно вычислить силу, действующую на заряд в третьей вершине и поделить ее на величину этого заряда.

Рассмотрим силу, действующую на заряд в третьей вершине со стороны заряда -1 нКл. Расстояние между этими зарядами равно длине стороны треугольника, то есть 0,1 м.
Подставим известные значения в формулу:

F1 = k * (|-1 нКл * 1 нКл| / (0,1 м)^2).

Теперь рассмотрим силу, действующую на заряд в третьей вершине со стороны заряда 1 нКл. Расстояние между этими зарядами равно длине стороны треугольника, то есть 0,1 м.
Подставим известные значения в формулу:

F2 = k * (|1 нКл * 1 нКл| / (0,1 м)^2).

Таким образом, полная сила, действующая на заряд в третьей вершине, будет равна сумме сил, действующих со стороны зарядов -1 нКл и 1 нКл:

F = F1 + F2.

После нахождения полной силы, мы должны разделить ее на величину заряда в третьей вершине, чтобы получить напряженность поля:

E = F / |q|.

Теперь проведем все вычисления:

1) Вычислим силу, действующую со стороны заряда -1 нКл:

F1 = k * (|-1 нКл * 1 нКл| / (0,1 м)^2) = 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2 * (1 нКл * 1 нКл) / (0,1 м)^2.

Выполним умножение:

F1 = 9 * 10^9 * 10^-9 * 10^-9 Н * м^2 / Кл^2 / (0,01 м)^2.

Упростим:

F1 = 9 * 10^9 * 10^-9 * 10^-9 Н * м^2 / Кл^2 / 0,0001 м^2.

Выполним деление:

F1 = 9 * 10^9 * 10^-9 * 10^-9 Н * м^2 / Кл^2 / 10^-4.

Упростим:

F1 = 9 * 10^9 * 10^-9 * 10^4 Н * м^2 / Кл^2.

Выполним вычисление:

F1 = 9 * 10^-5 Н * м^2 / Кл^2.

2) Вычислим силу, действующую со стороны заряда 1 нКл:

F2 = k * (|1 нКл * 1 нКл| / (0,1 м)^2) = 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2 * (1 нКл * 1 нКл) / (0,1 м)^2.

Выполним умножение:

F2 = 9 * 10^9 * 10^-9 * 10^-9 Н * м^2 / Кл^2 / (0,01 м)^2.

Упростим:

F2 = 9 * 10^9 * 10^-9 * 10^-9 Н * м^2 / Кл^2 / 0,0001 м^2.

Выполним деление:

F2 = 9 * 10^9 * 10^-9 * 10^-9 Н * м^2 / Кл^2 / 10^-4.

Упростим:

F2 = 9 * 10^9 * 10^-9 * 10^4 Н * м^2 / Кл^2.

Выполним вычисление:

F2 = 9 * 10^-5 Н * м^2 / Кл^2.

3) Найдем полную силу, действующую на заряд в третьей вершине:

F = F1 + F2 = 9 * 10^-5 Н * м^2 / Кл^2 + 9 * 10^-5 Н * м^2 / Кл^2.

Выполним сложение:

F = 2 * 9 * 10^-5 Н * м^2 / Кл^2.

Упростим:

F = 1,8 * 10^-4 Н * м^2 / Кл^2.

4) Найдем напряженность поля:

Для этого мы должны разделить полную силу на величину заряда в третьей вершине, который равен 1 нКл:

E = F / |q| = (1,8 * 10^-4 Н * м^2 / Кл^2) / (1 нКл).

Выполним деление:

E = (1,8 * 10^-4 Н * м^2 / Кл^2) / (10^-9 Кл).

Упростим:

E = (1,8 * 10^-4 Н * м^2 / Кл^2) * (10^9 Кл).

Выполним умножение:

E = 1,8 * 10^-4 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2.

Упростим:

E = 1,8 * 10^5 Н / Кл * м.

Таким образом, напряженность поля, создаваемого двумя точечными зарядами (-1 нКл и 1 нКл), расположенными в вершинах равностороннего треугольника со стороной 0,1 м в третьей вершине, составляет 1,8 * 10^5 Н / Кл * м.

Теперь ты знаешь ответ, отправь другу:

Один комментарий

  1. гласит, что напряженность поля, создаваемого точечным зарядом, равна произведению величины заряда на величину электрической постоянной, деленную на квадрат расстояния между зарядами. В данном случае, величина заряда равна -1 нКл и 1 нКл, расстояние между зарядами равно 0,1 м, поэтому нужно взять модуль разности напряженностей и получить ответ. (косвенно не можем приложить рисунок)

Ответить

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *