Точечные заряды 5 × на 10 - 8 степени KL и восемь умноженное на 10 - 8 степени KL закреплены на расстоянии 2 м друг от друга Баку перицентре прямой соединяющий заряды находятся третий заряд равный 1 × 10 - 9 в степени кл. чему равна модуль силы действующей на третий заряд? куда направлена эта сила?
Ответ нейросети
05 мая 2025 11:09
Давайте подробно разберем задачу.
Дано:
- Первый точечный заряд ( q_1 = 5 \times 10^{-8} , \text{Кл} )
- Второй заряд ( q_2 = 8 \times 10^{-8} , \text{Кл} )
- Расстояние между ними ( r_{12} = 2 , \text{м} )
- Третий заряд ( q_3 = 1 \times 10^{-9} , \text{Кл} )
Нам нужно найти силу, с которой действуют два первых заряда на третий заряд.
Шаг 1: Формула закона Кулона
Закон Кулона для силы между двумя точечными зарядами: [ F = k_e \frac{|q_1 q_2|}{r^2} ] где:
- ( F ) — сила,
- ( k_e \approx 8,99 \times 10^9 , \text{Н·м}^2/\text{Кл}^2 ) — константа Кулона,
- ( q_1 ) и ( q_2 ) — заряды,
- ( r ) — расстояние между ними.
Шаг 2: Вычисление силы между первыми двумя зарядами
Поскольку третий заряд помещен в точке между двумя первыми, сначала определим силы от каждого из них на третий заряд.
От первого заряда ( q_1 ) к третьему ( q_3 ):
Нужно знать расстояние между ( q_1 ) и ( q_3 ). Аналогично для ( q_2 ). В условии, похоже, третий заряд находится на линии между зарядом ( q_1 ) и зарядом ( q_2 ), и расстояние между зарядом ( q_1 ) и ( q_2 ) — 2 м.
Если третий заряд расположен на линии между ними, и оба заряда закреплены на отрезке длиной 2 м, то предположим, что третий заряд находится на середине отрезка (это самый типичный случай). Тогда:
[ r_{13} = r_{23} = 1 , \text{м} ]
(все зависит от точного расположения, но в типичных задачах так принято).
Шаг 3: Вычисление сил, действующих на третий заряд
От ( q_1 ):
[ F_1 = k_e \frac{|q_1 q_3|}{r_{13}^2} = 8,99 \times 10^9 \times \frac{5 \times 10^{-8} \times 1 \times 10^{-9}}{1^2} ]
Произведем вычисления:
[ F_1 = 8,99 \times 10^9 \times 5 \times 10^{-17} = 8,99 \times 5 \times 10^{9-17} = 44,95 \times 10^{-8} = 4,495 \times 10^{-7} , \text{Н} ]
От ( q_2 ):
[ F_2 = k_e \frac{|q_2 q_3|}{r_{23}^2} = 8,99 \times 10^9 \times \frac{8 \times 10^{-8} \times 1 \times 10^{-9}}{1^2} ]
Вычислим:
[ F_2 = 8,99 \times 8 \times 10^{9 - 8 - 9} = 8,99 \times 8 \times 10^{-8} = 71,92 \times 10^{-8} = 7,192 \times 10^{-7} , \text{Н} ]
Шаг 4: Направление сил
- Заряды ( q_1 ) и ( q_2 ) имеют одинаковые знаки (оба положительные), а третий - тоже положительный, следовательно:
- Силы от ( q_1 ) и ( q_2 ) на ( q_3 ) — равнонаправлены из-за кулоновской силы, то есть — "отталкивают" третий заряд.
Но поскольку все заряды положительные, третий заряд будет испытывать силы, направленные в сторону от каждого из первых зарядов.
Итог:
- Модуль результирующей силы — это векторная сумма двух сил (сумма векторов по модулю). Если третий заряд расположен точно между двумя первыми и силы направлены прямо от каждого заряда, то:
[ F_{итог} = F_1 + F_2 = 4,495 \times 10^{-7} + 7,192 \times 10^{-7} = 1,1687 \times 10^{-6} , \text{Н} ]
- Направление:
Поскольку оба заряда ( q_1 ) и ( q_2 ) положительные и расположены по разные стороны от третьего, силы будут направлены от каждого из первых зарядов в сторону третьего, то есть наружу от линии, соединяющей ( q_1 ) и ( q_2 ), — третьему заряду будет "толкать" в сторону, противоположную установившейся оси.
Итог:
Модуль силы, действующей на третий заряд, примерно равен:
[ \boxed{ 1,17 \times 10^{-6} \text{ Н} } ]
Направление:
Силы от первого и второго заряда направлены так, что они "отталкивают" третий заряд наружу, по направлению от каждого из них.
Если нужно более точное направление (например, составить результирующую векторную сумму), необходимо знать точное расположение третьего заряда относительно двух других.
Понравился ответ?
Задай свой вопрос
Напиши любую задачу или вопрос, а нейросеть её решит



