Question

70 баллов. Точечные заряды 2 нКл и 4 нКл закреплены на расстоянии 20 см друг от друга в вакууме. На прямой, соединяющей эти заряды, на одинаковом расстоянии от каждого из них помещен третий заряд -3 нКл. Каковы модуль и направление силы, действующей на заряд?

Answer 1

Відповідь:

Модуль силы, действующей на третий заряд, равен 5,4 мкН.

Эта сила напрапвлена  в сторону заряда q₁=2 нКл.

Пояснення:

  Закон Кулона:

два точечных заряда действуют друг на друга с силой, которая обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними и прямо пропорциональна произведению их зарядов (без учета знака зарядов) , то есть

$F_{k} =k\frac{|q_{1}| |q_{2}| }{r^{2} }$, где к=9·10⁹ Н·м²/Кл² .

   На заряд q₃ со стороны заряда q₁ действует сила притяжения, которая направлена влево (рис.) и равна:

$F_{13} =k|q_{1} ||q_{3}|/r^{2}$=9·10⁹·2·10⁻⁹·3·10⁻⁹/0,1²=5,4·10⁻⁶ H=5,4 мкН.

На заряд q₃ со стороны заряда q₂ действует сила притяжения, которая направлена вправо (рис.) и равна:

$F_{23} =k|q_{2} ||q_{3}|/r^{2}$=9·10⁹·4·10⁻⁹·3·10⁻⁹/0,1²=10,8·10⁻⁶ H=10,8 мкН.

Результирующая сила F (рис.) , действующая на заряд q₃, направлена вправо ( в сторону заряда q₂)   и равна

F = F₂₃ - F₁₃ = 10,8 - 5,4 = 5,4 мкН.