Два положительных заряда Q и 9Q закреплены на расстоянии 100 см друг от друга. Бесплатный доступ к контрольной работе

Реферат.Справочник
Контрольные работы по физике
Два положительных заряда Q и 9Q закреплены на расстоянии 100 см друг от друга

Два положительных заряда Q и 9Q закреплены на расстоянии 100 см друг от друга .pdf

Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥

Условие

Два положительных заряда Q и 9Q закреплены на расстоянии 100 см друг от друга. Определить, в какой точке на прямой, проходящей через заряды, следует поместить третий заряд так, чтобы он находился в равновесии. Указать, какой знак должен иметь этот заряд для того, чтобы он находился в равновесии. Указать, какой знак должен иметь этот заряд для того, чтобы равновесие было устойчивым, если перемещения зарядов возможны только вдоль прямой, проходящей через закрепленные заряды. Теоретические сведения Закон Кулона: F=140q1q2r3r; Сила взаимодействия двух неподвижных точечных зарядов пропорциональна величине каждого из зарядов q1 и q2 и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними r. Она направлена вдоль прямой, соединяющей эти заряды, и является силой притяжения, если знаки зарядов разные, и силой отталкивания, если эти знаки одинаковы Здесь 0 = 8,8510-12 Ф/м - диэлектрическая постоянная. Дано: q1 = Q q2 = 9Q q d = 100 см = 1 м Рисунок x – ?

Нужно полное решение этой работы?

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

Пусть, для определенности, третий заряд q имеет отрицательный знак
Тогда положительные заряды q1 и q2 притягивают отрицательный заряд q. Заряд q должен располагаться между зарядами q1 и q2, чтобы эти силы притяжения были направлены противоположно и могли уравновесить друг друга. Запишем условие равновесия заряда q:
F1+F2=0.
Сделаем проекцию этого уравнения на горизонтальную ось, тогда для модулей сил:
F1=F2.
Введем x – расстояние между q1 и q.По закону Кулона:
F1=140q1qx2;
F2=140q2qd-x2.
Подставим эти выражения в условие равновесия:
140q1qx2=140q2qd-x2;
q1x2=q2d-x2;
q1d2-2dx+x2=q2x2;
q1q1d2-2q1dx+x2=q2x2;
q2-q1x2+2q1dx-q1d2=0
x1,2=-q1d q12d2+q1q2-q1d2q2-q1;
x1,2=d-q1 q12+q1q2-q12q2-q1;
x1,2=d-q1 q1q2q2-q1;
x1,2=d-Q Q·9Q9Q-Q;
x1,2=d-Q 3Q8Q;
x1,2=d-1 38;
x1=d-1+ 38=0,25d;
x2=0,2-1- 38=-0,5d;
Второй результат не соответствует условию задачи, так как в этом случае заряд q расположен слева от заряда q1, силы будут равные, но направлены в одну сторону, поэтому равновесия не будет.
В конечной расчетной формуле третий заряд не присутствует, это означает, что равновесие наблюдается при любом знаке этого заряда.
Для определения устойчивости требуется отклонить заряд q от положения равновесия

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу