Поле создано зарядом 10-8 Кл. Какую работу совершают силы при перемещении протона из точки,

Ответы на вопрос

Отвечает Кубик Дима.

Чтобы ответить на этот вопрос, давайте разберёмся с физикой происходящего процесса и решим задачу пошагово.

Заряд, создающий поле (q) = $10^{-8} \, \text{Кл}$
Начальное расстояние от заряда ( $r_1$ ) = $16 \, \text{см} = 0,16 \, \text{м}$
Конечное расстояние от заряда ( $r_2$ ) = $20 \, \text{см} = 0,20 \, \text{м}$
Заряд протона ( $q_p$ ) = $1,6 \cdot 10^{-19} \, \text{Кл}$ (это известное значение).
Кулоновская постоянная ( $k$ ) = $9 \cdot 10^9 \, \text{Н·м}^2/\text{Кл}^2$ .

Работа электрических сил определяется как разность электрических потенциалов, умноженная на заряд перемещаемой частицы:

A = q_p \cdot \Delta\varphi

Где $\Delta\varphi$ — разность потенциалов между начальной и конечной точками.

Разность потенциалов для точечного заряда вычисляется по формуле:

\Delta\varphi = k \cdot q \cdot \left(\frac{1}{r_2} - \frac{1}{r_1}\right)

Подставляем это в выражение для работы:

A = q_p \cdot k \cdot q \cdot \left(\frac{1}{r_2} - \frac{1}{r_1}\right)

Подставим все известные величины:

Подставляем в формулу для работы:

A = (1,6 \cdot 10^{-19}) \cdot (9 \cdot 10^9) \cdot (10^{-8}) \cdot \left(\frac{1}{0,20} - \frac{1}{0,16}\right)

Сначала упростим часть в скобках:

\frac{1}{0,20} = 5, \quad \frac{1}{0,16} = 6,25

\frac{1}{0,20} - \frac{1}{0,16} = 5 - 6,25 = -1,25

Теперь подставим обратно:

A = (1,6 \cdot 10^{-19}) \cdot (9 \cdot 10^9) \cdot (10^{-8}) \cdot (-1,25)

Упростим произведение:

A = 1,6 \cdot 9 \cdot 1,25 \cdot (-10^{-17})

A = -18 \cdot 10^{-17} = -1,8 \cdot 10^{-16} \, \text{Дж}

Работа электрических сил при перемещении протона из точки на расстоянии 16 см до точки на расстоянии 20 см составляет:

\boxed{-1,8 \cdot 10^{-16} \, \text{Дж}}

Отрицательный знак указывает, что электрическое поле совершает работу по уменьшению энергии протона.

Поле создано зарядом 10-8 Кл. Какую работу совершают силы при перемещении протона из точки, находящейся на расстоянии 16 см от заряда до расстояния 20 см от него?