Каковы силы, действующие на каждый из трех зарядов: q1 = 5 нКл, q2 = -1 нКл и q3 = 2 нКл, если они расположены на одной прямой, причем q2 находится между q1 и q3, а расстояние между зарядами составляет 3 см и 3 см?

Физика 10 класс Электрические заряды и силы взаимодействия между ними силы заряды q1 q2 q3 физика электростатика расстояние взаимодействие закон Кулона Новый

Для решения данной задачи нам необходимо рассмотреть взаимодействие между зарядами. Мы будем использовать закон Кулона, который описывает силу взаимодействия между двумя точечными зарядами. Закон Кулона формулируется следующим образом:

F = k * |q1 * q2| / r^2

где:

• F - сила взаимодействия между зарядами;
• k - электрическая постоянная (приблизительно 8.99 * 10^9 Н·м²/Кл²);
• q1 и q2 - значения зарядов;
• r - расстояние между зарядами.

Исходя из условия задачи, у нас есть три заряда:

• q1 = 5 нКл (положительный заряд);
• q2 = -1 нКл (отрицательный заряд);
• q3 = 2 нКл (положительный заряд);

Расстояние между зарядами составляет 3 см (0.03 м) между q1 и q2, а также 3 см между q2 и q3.

Теперь мы можем рассчитать силы, действующие на каждый из зарядов:

1. Сила, действующая на заряд q1:
   • Сила, действующая на q1 от q2:

   Поскольку q1 положительный, а q2 отрицательный, сила будет направлена от q1 к q2.

   • Сила, действующая на q1 от q3:

   Оба заряда q1 и q3 положительные, поэтому сила будет отталкивающей и направлена от q1 к q3.

2. Сила, действующая на заряд q2:
   • Сила, действующая на q2 от q1:

   Сила будет притягивающей, направлена от q2 к q1.

   • Сила, действующая на q2 от q3:

   Сила будет отталкивающей, направлена от q2 к q3.

3. Сила, действующая на заряд q3:
   • Сила, действующая на q3 от q2:

   Сила будет притягивающей, направлена от q3 к q2.

   • Сила, действующая на q3 от q1:

   Сила будет отталкивающей, направлена от q3 к q1.

Теперь давайте вычислим величины этих сил:

1. Сила F12 между q1 и q2:

F12 = k * |q1 * q2| / r^2 = 8.99 * 10^9 Н·м²/Кл² * |5 * 10^-9 Кл * (-1 * 10^-9 Кл)| / (0.03 м)^2

После вычислений мы получим значение силы F12.

2. Сила F23 между q2 и q3:

F23 = k * |q2 * q3| / r^2 = 8.99 * 10^9 Н·м²/Кл² * |(-1 * 10^-9 Кл * 2 * 10^-9 Кл)| / (0.03 м)^2

После вычислений мы получим значение силы F23.

3. Сила F13 между q1 и q3:

F13 = k * |q1 * q3| / r^2 = 8.99 * 10^9 Н·м²/Кл² * |5 * 10^-9 Кл * 2 * 10^-9 Кл| / (0.06 м)^2

Здесь расстояние между q1 и q3 равно 6 см (0.06 м), так как они расположены на одной прямой.

После вычислений мы получим значение силы F13.

Таким образом, у нас есть все необходимые силы, действующие на каждый из зарядов. Не забывайте учитывать направление этих сил при составлении окончательной схемы взаимодействия.