Два точечных электрических заряда 30 и 120 нкл располо-жены в вакууме на расстоянии 80 см один от другого. где между нимиследует поместить третий заряд 3,2 мккл, чтобы под действием элек-трических сил он оставался в равновесии? нарушится ли равновесие,если заменить третий заряд?
1. Запишем данные:
- Заряд Q1 = 30 нКл (нанокулон)
- Заряд Q2 = 120 нКл
- Расстояние между зарядами r = 80 см = 0.8 м
- Заряд Q3 = 3.2 мкКл (микрокулон) = 3200 нКл
2. Рассчитаем силу взаимодействия между зарядами Q1 и Q3 с помощью закона Кулона:
F1 = k * |Q1| * |Q3| / r^2,
где F1 - сила, действующая между Q1 и Q3,
k - постоянная Кулона, приближенное значение которой можно принять равным 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2,
|Q1| и |Q3| - модули зарядов Q1 и Q3,
r - расстояние между зарядами.
Подставляя значения в формулу, получаем:
F1 = (9 * 10^9) * |30 * 10^-9| * |3200 * 10^-9| / 0.8^2
Вычисляя эту формулу, находим силу F1.
3. Рассчитаем силу взаимодействия между зарядами Q2 и Q3 аналогичным образом:
F2 = k * |Q2| * |Q3| / r^2
Подставляя значения в формулу, получаем:
F2 = (9 * 10^9) * |120 * 10^-9| * |3200 * 10^-9| / 0.8^2
Вычисляя эту формулу, находим силу F2.
4. Если третий заряд Q3 будет находиться в равновесии, то силы F1 и F2 должны быть равны и направлены в противоположные стороны (согласно третьему закону Ньютона).
Поэтому сравниваем полученные значения F1 и F2 и проверяем, равны ли они и направлены ли в противоположные стороны. Если это выполняется, то третий заряд останется в равновесии.
5. Чтобы проверить, как изменится равновесие при замене третьего заряда, следует выполнить все предыдущие шаги заново, используя новое значение заряда Q3.
В итоге, таким образом сможем определить, где и как надо поместить третий заряд и будет ли равновесие нарушено при его замене.