Добрый день с задачей по физике: Шарик, имеющий заряд Q—1 мкКл, подвешен на невесомой изолирующей пружине жесткостью k= 9Н/м. Из бесконечности медленно приближают другой шарик * с таким же зарядом и помещают его в ту точку, где первоначально находился шарик на пружине. Какую работу совершили при этом электростатические силы?
Для начала, у нас есть два шарика с одинаковыми зарядами Q в точке A и B. Мы хотим вычислить работу, совершенную электростатическими силами, когда шарик B приближается к шарику A.
Работа, совершенная электростатическими силами, может быть определена как произведение модуля силы на перемещение, произведение силы на путь.
Для вычисления этой работы, нам необходимо определить, какая сила совершает работу и какое перемещение происходит.
Вначале рассмотрим силу, действующую на шарик B со стороны шарика A. По закону Кулона, эта сила определяется формулой:
F = k * (Q1 * Q2) / (r^2),
где F - сила в ньютонах, k - постоянная Кулона (9 * 10^9 Н * м^2/Кл^2), Q1 и Q2 - заряды шариков, r - расстояние между ними.
В данном случае, у нас Q1 = Q2 = 1 мкКл = 1 * 10^(-6) Кл, и r = 0, так как шарик B приближается к точке A, где изначально был шарик A.
Таким образом, формула для силы F будет выглядеть следующим образом:
F = k * (1 * 10^(-6) Кл * 1 * 10^(-6) Кл) / (0^2) = ∞.
Так как расстояние между шариками стало нулевым, сила, действующая между ними, становится бесконечной.
Теперь определим перемещение. Из условия задачи видно, что шарик B приближается медленно из бесконечности к точке A. Пусть это перемещение будет очень маленьким и равным dx.
Теперь мы можем рассчитать работу электростатических сил. Для этого нужно умножить силу на перемещение:
W = Fs = ∞ * dx = ∞.
Таким образом, работа, совершаемая электростатическими силами, будет равна бесконечности.
В заключение, при медленном приближении шарика В к шарику А и помещении его в точку А, работа, совершаемая электростатическими силами, будет равна бесконечности.