Два точечных заряда q1 = q2 = 25 нКл расположены в вакууме на расстоянии r = 24 см друг от друга.

Ответы на вопрос

Отвечает Калинина Ирина.

Расположим заряды $q_1$ и $q_2$ на расстоянии

r=24\text{ см}

друг от друга. Третий заряд $q_3$ находится на расстоянии

L=15\text{ см}

от каждого из них. Получается равнобедренный треугольник со сторонами $15$ , $15$ и $24$ см.

Опустим высоту из точки расположения заряда $q_3$ на середину отрезка между $q_1$ и $q_2$ . Половина основания равна

\frac r2=12\text{ см}.

Высота треугольника:

h=\sqrt{L^2-\left(\frac r2\right)^2} =\sqrt{15^2-12^2} =\sqrt{225-144} =9\text{ см}.

Сила действия каждого заряда

По закону Кулона модуль силы, с которой каждый из зарядов $q_1$ и $q_2$ действует на $q_3$ , равен

F_1=F_2=k\frac{|q_1q_3|}{L^2}.

Переведём величины в СИ:

q_1=q_2=25\text{ нКл}=25\cdot10^{-9}\text{ Кл},

q_3=2\text{ нКл}=2\cdot10^{-9}\text{ Кл},

L=15\text{ см}=0{,}15\text{ м}.

Тогда

F_1=F_2= 9\cdot10^9 \frac{25\cdot10^{-9}\cdot2\cdot10^{-9}} {(0{,}15)^2}.

Вычислим:

F_1=F_2= 9\cdot10^9 \frac{50\cdot10^{-18}}{0{,}0225} =2\cdot10^{-5}\text{ Н}.

Сложение сил

Пусть $q_1$ положительный, а $q_2$ отрицательный. Заряд $q_3$ положительный.

Тогда заряд $q_1$ отталкивает $q_3$ , а заряд $q_2$ притягивает его. Поэтому составляющие сил, перпендикулярные линии между $q_1$ и $q_2$ , направлены противоположно и взаимно уничтожаются. Составляющие, параллельные этой линии, направлены одинаково — от положительного заряда к отрицательному.

Косинус угла между каждой силой и линией, соединяющей $q_1$ и $q_2$ , равен

\cos\alpha=\frac{r/2}{L} =\frac{12}{15} =0{,}8.

Горизонтальная составляющая каждой силы:

F_x=F_1\cos\alpha.

Ответы на вопрос

Сила действия каждого заряда

Сложение сил

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика