Какую работу нужно совершить чтобы сблизить заряды
Перейти к содержимому

Какую работу нужно совершить чтобы сблизить заряды

  • автор:

Два шарика с зарядами 0,8 и 0,5 мкКл находятся на расстоянии 0,4 м. До какого

Два шарика с зарядами 0,8 и 0,5 мкКл находятся на расстоянии 0,4 м. До какого расстояния их можно сблизить, если совершить работу 27 мДж?

Задача №6.3.23 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

\(Q=0,8\) мкКл, \(q=0,5\) мкКл, \(R=0,4\) м, \(A=27\) мДж, \(r-?\)

Решение задачи:

Схема к решению задачи

Для того, чтобы сблизить два одноимённо заряженных шарика, необходимо совершить некоторой внешней силой положительную работу \(A\), поскольку потенциальная энергия системы из двух зарядов возрастёт (ведь она обратно пропорциональна расстоянию между зарядами, это видно далее из формулы). То есть запишем:

Здесь \(W_2\) — потенциальная энергия взаимодействия зарядов, когда их сблизят до искомого расстояния \(r\), \(W_1\) — начальная потенциальная энергия взаимодействия зарядов, когда они находятся на расстоянии \(R\). Значения этих потенциальных энергий можно найти из следующих формул:

Сразу отметим, то здесь \(k\) — коэффициент пропорциональности (в законе Кулона), равный 9·10 9 Н·м 2 /Кл 2 .

Осталось только решить это уравнение с одним неизвестным.

Задача решена в общем виде. Подставим численные значения в формулу, чтобы найти численный ответ.

Ответ: 0,1 м.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Какую работу необходимо выполнить, чтобы приблизить заряды 2 • 10~8 Кл и 3 • 10~8 Кл, расположенные на расстоянии 10 см

Какую работу необходимо выполнить, чтобы приблизить заряды 2 • 10~8 Кл и 3 • 10~8 Кл, расположенные на расстоянии 10 см, до расстояния в 1 см?

Название: Сближение зарядов

Описание:
Для решения этой задачи мы можем использовать закон Кулона, который гласит: сила притяжения или отталкивания между двумя точечными зарядами пропорциональна произведению этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Математическая формула для выражения этого закона:

где F — сила притяжения или отталкивания, q1 и q2 — значение зарядов, d — расстояние между зарядами, k = 9 • 10^9 Нм^2/Кл^2 — постоянная Кулона.

Чтобы сблизить заряды 2 • 10~8 Кл и 3 • 10~8 Кл, находящиеся на расстоянии 10 см, до расстояния 1 см, нам нужно вычислить работу, которую нужно совершить, чтобы переместить заряды через это расстояние. Для этого мы можем использовать следующую формулу:

где W — работа, необходимая для перемещения зарядов, U1 и U2 — потенциальные энергии зарядов на начальном и конечном расстояниях соответственно.

Сначала мы должны вычислить потенциальные энергии зарядов на начальном и конечном расстояниях. Для этого мы можем использовать формулу:

U = k * (q1 * q2) / d

Вычислим значения потенциальных энергий зарядов на начальном и конечном расстояниях:

U1 = 9 • 10^9 * (2 • 10^-8) * (3 • 10^-8) / 0.1 = 5.4 мкДж
U2 = 9 • 10^9 * (2 • 10^-8) * (3 • 10^-8) / 0.01 = 540 мкДж

Теперь мы можем вычислить работу, необходимую для перемещения зарядов:

W = U1 — U2 = 540 мкДж — 5.4 мкДж = 534.6 мкДж

Таким образом, чтобы сблизить заряды 2 • 10~8 Кл и 3 • 10~8 Кл, находящиеся на расстоянии 10 см, до расстояния 1 см, нужно совершить работу в размере 534.6 мкДж.

Пример использования:
Два заряда величиной 2 • 10~8 Кл и 3 • 10~8 Кл находятся на расстоянии 10 см друг от друга. Какую работу нужно совершить, чтобы переместить заряды на расстояние 1 см друг от друга?

Совет:
При решении задачи очень важно помнить, что для перемещения зарядов нужно совершить работу против силы притяжения или отталкивания между ними, что можно выразить с помощью закона Кулона и потенциальной энергии зарядов. А также не забывайте обращать внимание на единицы измерения при вычислениях.

Задание для закрепления:
Два заряда величиной 1 • 10^-7 Кл и -2 • 10^-7 Кл находятся на расстоянии 2 см друг от друга. Какую работу нужно совершить, чтобы переместить заряды на бесконечное расстояние друг от друга?

Какую работу нужно совершить, чтобы сблизить заряды 2 • 10~8 Кл и 3 • 10~8 Кл, находящиеся на расстоянии 10 см, до расстояния 1 см?

От нашего клиента с логином lQerd на электронную почту пришел вопрос: «Какую работу нужно совершить, чтобы сблизить заряды 2 • 10~8 Кл и 3 • 10~8 Кл, находящиеся на расстоянии 10 см, до расстояния 1 см?» это здание мы отнесли к разделу ЕГЭ (школьный). Так как клиент является зарегистрированным пользователем нашего сайта, то мы бесплатно предоставим ответ.

ЕГЭ (школьный) — довольно сложный раздел, здесь действительно попадаются вопросы, которые даже у специалиста с законченным высшим образованием поставят в тупик при подготовке правильного ответа. Но мы известны тем, что сложности нас не останавливают, а наоборот развивают и расширяют наши знания.

Вы спрашивали Какую работу нужно совершить, чтобы сблизить заряды 2 • 10~8 Кл и 3 • 10~8 Кл, находящиеся на расстоянии 10 см, до расстояния 1 см?? — отвечаем:

ответ к заданию по физике

Помогите решить задачу по физике!

какую работу нужно совершить, чтобы сблизить заряды 2*10-8 Кл и 3*10-8 Кл ,находящиеся на расстоянии 0,1м, до расстояния 0,01м?

Голосование за лучший ответ
работа — заряд*на разность потенциалов конечной и начальной точек.

A=integral(kq1q2/r^2,dr,r1,r2)=kq1q2/r1-kq1q2/r2=kq1q2(1/r1-1/r2)=8,987551787*10^9*2*10^-8*3*10^-8*(1/0.1-1/0.01)=
-4.85327796*10^-3 Дж

Похожие вопросы
Ваш браузер устарел

Мы постоянно добавляем новый функционал в основной интерфейс проекта. К сожалению, старые браузеры не в состоянии качественно работать с современными программными продуктами. Для корректной работы используйте последние версии браузеров Chrome, Mozilla Firefox, Opera, Microsoft Edge или установите браузер Atom.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *