Три точечных заряда: 1 = −3 нКл, 2 = 1 нКл и 3 = 8 нКл расположены на одной прямой. Какова результирующая сила, действующая на заряд 3 от зарядов 1 и 2, и в какую сторону она направлена, если расстояние между первым и вторым зарядом составляет 12 = 14 см, а между вторым и третьим – 23 = 16 см?

Физика 9 класс Электрические заряды и силы три точечных заряда результирующая сила заряд 3 заряд 1 заряд 2 расстояние между зарядами направление силы физика 9 класс Новый

Чтобы найти результирующую силу, действующую на заряд 3 от зарядов 1 и 2, нужно сначала рассмотреть взаимодействия между зарядами и использовать закон Кулона. Закон Кулона описывает силу взаимодействия между двумя точечными зарядами и имеет следующий вид:

F = k * |q1 * q2| / r²

где:

• F — сила взаимодействия;
• k — коэффициент пропорциональности (в вакууме k = 8.99 * 10^9 Н·м²/Кл²);
• q1 и q2 — значения зарядов;
• r — расстояние между зарядами.

Теперь давайте найдем силы, действующие на заряд 3 от зарядов 1 и 2.

1. Сила F31 между зарядом 3 и зарядом 1:
• Заряд 1 (q1) = -3 нКл = -3 * 10^-9 Кл;
• Заряд 3 (q2) = 8 нКл = 8 * 10^-9 Кл;
• Расстояние между зарядом 1 и зарядом 3: 12 см + 16 см = 28 см = 0.28 м.
• Теперь подставим значения в формулу:
• F31 = k * |q1 * q2| / r² = 8.99 * 10^9 * |(-3 * 10^-9) * (8 * 10^-9)| / (0.28)².
• F31 = 8.99 * 10^9 * (24 * 10^-18) / 0.0784 ≈ 2.74 Н.
• Сила F31 направлена от заряда 1 к заряду 3, так как заряд 1 отрицательный, а заряд 3 положительный.

2. Сила F32 между зарядом 3 и зарядом 2:
• Заряд 2 (q2) = 1 нКл = 1 * 10^-9 Кл;
• Расстояние между зарядом 2 и зарядом 3: 16 см = 0.16 м.
• Теперь подставим значения в формулу:
• F32 = k * |q2 * q3| / r² = 8.99 * 10^9 * |(1 * 10^-9) * (8 * 10^-9)| / (0.16)².
• F32 = 8.99 * 10^9 * (8 * 10^-18) / 0.0256 ≈ 2.81 Н.
• Сила F32 направлена от заряда 2 к заряду 3, так как оба заряда положительные.

Теперь мы можем найти результирующую силу, действующую на заряд 3:

Результирующая сила F3 = F31 - F32

Так как F31 направлена в одну сторону, а F32 — в противоположную, мы вычтем F32 из F31:

F3 = 2.74 Н - 2.81 Н = -0.07 Н.

Знак минус указывает на то, что результирующая сила направлена в сторону заряда 2.

Итак, результирующая сила, действующая на заряд 3 от зарядов 1 и 2, составляет примерно 0.07 Н и направлена к заряду 2.