В вершинах квадрата находятся одинаковые заряды Q = 3·10–10 Кл. Бесплатный доступ к решению задач

Реферат.Справочник
Решенные задачи по физике
В вершинах квадрата находятся одинаковые заряды Q = 3·10–10 Кл

В вершинах квадрата находятся одинаковые заряды Q = 3·10–10 Кл .pdf

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

Условие

В вершинах квадрата находятся одинаковые заряды Q = 3·10–10 Кл. Какой отрицательный заряд Q0 нужно поместить в центре квадрата, чтобы сила взаимного отталкивания положительных зарядов была уравновешена силой притяжения отрицательного заряда? Дано: Q1 = Q2 = Q3 = Q4 = 3·10–10 Кл Найти: Q0 ― ?

Ответ

Q0 = 2,87·10–10 Кл.

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

Из симметрии задачи следует, что если уравновесить один заряд, например Q4, то и остальные заряды тоже будут уравновешены. Рассмотрим силы, действующие на Q4.
Вследствие симметрии рисунка равнодействующая сил F1, F2 и F3 будет направлена вдоль диагонали Q2 Q4, и уравновесится силой : FΣ=F.
F1=F3=Q124πε0a2;
F2=Q124πε0(2a)2=Q124πε0⋅2a2;
F=Q0Q14πε0(2a/2)2=Q0Q14πε0⋅0,5a2;
FΣ=F1cos45°+F3cos45°+F2=2F1cos45°+F2=2F1⋅22+F2==2F1+F2=2⋅Q124πε0a2+Q124πε0⋅2a2=Q124πε0a22+0,5.
Приравниваем найденные значения FΣ і F:
Q124πε0a22+0,5=Q0Q14πε0⋅0,5a2
Q12+0,5=2Q0
Q0=Q1⋅2+0,52=3⋅10-10⋅2+0,52=2,87⋅10-10 Кл.
Ответ: Q0 = 2,87·10–10 Кл.

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу