Решите хоть одну из этих задач, очень Точечные заряды 1, 2 и 3 мкКл находятся в вершинах правильного треугольника со стороной 0,1 м. Чему равна потенциальная энергия этой системы зарядов? ответ округлите до целого числа.
Двадцать три маленьких одинаково заряженных капелек ртути сливаются в одну большую каплю, потенциал которой равен 54 В. Определите с точностью до десятых потенциал малой капли
В первой задаче у нас есть треугольник с точечными зарядами в вершинах.
Дано:
- Заряды: 1 мкКл, 2 мкКл и 3 мкКл
- Сторона треугольника: 0,1 м
Мы хотим найти потенциальную энергию данной системы зарядов.
Потенциальная энергия между точечными зарядами можно рассчитать с помощью формулы:
U = k * (|q1 * q2| / r)
где U - потенциальная энергия, k - постоянная Кулона (9 * 10^9 Н*м^2/Кл^2), q1 и q2 - заряды, r - расстояние между зарядами.
У нас есть 3 пары зарядов, поэтому мы должны рассчитать потенциальную энергию для каждой пары и сложить их, чтобы получить итоговый ответ.
Рассмотрим пару зарядов с зарядами 1 мкКл и 2 мкКл, расстояние между ними равно стороне треугольника, то есть 0,1 м.
Подставляем значения в формулу:
U1 = k * (|1 * 2| / 0.1)
Вычисляем значение U1:
U1 = 9 * 10^9 * (|2| / 0.1)
U1 = 9 * 10^9 * (2 / 0.1)
U1 = 9 * 10^9 * 20
U1 = 180 * 10^9
U1 = 1.8 * 10^11
У нас получается, что потенциальная энергия для данной пары зарядов равна 1.8 * 10^11 Дж.
Аналогично, рассчитываем потенциальную энергию для пар зарядов (1 мкКл, 3 мкКл) и (2 мкКл, 3 мкКл).
U2 = 9 * 10^9 * (|1 * 3| / 0.1)
U2 = 9 * 10^9 * (3 / 0.1)
U2 = 9 * 10^9 * 30
U2 = 270 * 10^9
U2 = 2.7 * 10^11
U3 = 9 * 10^9 * (|2 * 3| / 0.1)
U3 = 9 * 10^9 * (6 / 0.1)
U3 = 9 * 10^9 * 60
U3 = 540 * 10^9
U3 = 5.4 * 10^11
Теперь складываем потенциальные энергии всех пар зарядов, чтобы получить общую потенциальную энергию системы:
U_общ = U1 + U2 + U3
U_общ = 1.8 * 10^11 + 2.7 * 10^11 + 5.4 * 10^11
U_общ = 9.9 * 10^11
Итак, общая потенциальная энергия системы зарядов равна 9.9 * 10^11 Дж. Округляя до целого числа, получаем ответ равный 990,000,000,000 Дж.
Теперь перейдем ко второй задаче про заряженные капли ртути.
У данной задачи нам дано, что у нас есть маленькие заряженные капли ртути, их 23 штуки, и они все одинаково заряжены.
Дано:
- Количество капель: 23
- Потенциал большой капли: 54 В
Мы хотим найти потенциал одной малой капли.
Потенциал одной маленькой капли можно рассчитать с помощью формулы:
V = V_большая / n,
где V - потенциал одной маленькой капли, V_большая - потенциал большой капли, n - количество маленьких капель.
Подставляем значения:
V = 54 / 23,
V ≈ 2.35 В,
Таким образом, потенциал одной маленькой капли ртути равен примерно 2.35 В.
Я надеюсь, что мой ответ был понятен и доступен для вас. Если у вас возникли еще вопросы, пожалуйста, задавайте их!