Question

Два точечных электрических заряда 2*10-8Кл и 3*10-9Кл находятся в вакууме на расстоянии 0,6м один от другого.Какую работу следует совершить, чтобы сблизить заряды до расстояния 25см?

Answer 1

Для решения данной задачи, нам потребуется знание закона Кулона, который гласит, что сила взаимодействия между двумя точечными зарядами пропорциональна произведению этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Формулу для силы взаимодействия можно записать так:
F = (k * q1 * q2) / r^2,

где
F - сила взаимодействия между зарядами,
k - постоянная Кулона (k ≈ 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2),
q1 и q2 - величины зарядов,
r - расстояние между зарядами.

Сначала рассчитаем силу взаимодействия между зарядами при исходном расстоянии:
F1 = (9 * 10^9 * 2 * 10^-8 Кл * 3 * 10^-9 Кл) / (0,6 м)^2,
F1 = (18 * 3) / 0,36,
F1 = 54 / 0,36,
F1 ≈ 150 Н.

Здесь мы использовали стандартные числа для ускорения вычислений.

Теперь рассчитаем силу взаимодействия между зарядами при новом расстоянии:
F2 = (9 * 10^9 * 2 * 10^-8 Кл * 3 * 10^-9 Кл) / (0,25 м)^2,
F2 = (18 * 3) / 0,0625,
F2 = 54 / 0,0625,
F2 ≈ 864 Н.

Для перемещения первого заряда на новое расстояние будет необходимо совершить работу. Работа определяется как произведение силы на путь:
W = F * d,

где W - работа,
F - сила,
d - путь.

Получается:
W = F2 * d,
W = 864 Н * 0,25 м,
W = 216 Дж.

Таким образом, чтобы сблизить заряды до расстояния 25 см, необходимо совершить работу в размере 216 Дж.