1. Какой рисунок показывает правильное направление силы взаимодействия двух точечных зарядов? A) 1 и 2 B) 2 и 3 C

  • 67
1. Какой рисунок показывает правильное направление силы взаимодействия двух точечных зарядов? A) 1 и 2 B) 2 и 3 C) 1 и 3 D) 3 и 4
2. Какая единица измерения используется для измерения электрического заряда? А) Вм В) НКл С) В D) Кл
3. Какой будет заряд оставшейся капли, если от капли воды с зарядом +5q отделили каплю с зарядом -3q? А) +2q В) +8q С) -2q D) -8q
4. Сформулируйте первый закон термодинамики словами и запишите математическое выражение.
5. Сформулируйте второй закон термодинамики.
6. Какова будет сила взаимодействия двух точечных зарядов?
Звездная_Тайна
64
1. Начнем с анализа сил электростатического взаимодействия между двумя точечными зарядами. Сила взаимодействия \( F \) можно найти, используя закон Кулона:

\[ F = \frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{r^2}} \]

где \( k \) - это постоянная Кулона, \( q_1 \) и \( q_2 \) - значения заряда для двух точечных зарядов, а \( r \) - расстояние между ними. Формула указывает, что сила пропорциональна произведению модулей зарядов \( q_1 \) и \( q_2 \), а обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

2. Единицей измерения электрического заряда является Кулон (Кл). Этот заряд может быть положительным или отрицательным, и измеряется с использованием элементарного заряда \( e \). Количество элементарных зарядов в электрическом заряде можно найти, разделив его на элементарный заряд:

\[ Q = \frac{{q}}{{e}} \]

где \( Q \) - это измерянное значение заряда в Кл, \( q \) - это значение заряда в элементарных зарядах, а \( e \) - это значение элементарного заряда, равное приблизительно \( 1.6 \times 10^{-19} \) Кл.

3. Для решения этой задачи нам нужно учесть сохранение полного заряда системы. Полный заряд системы остается неизменным при разделении капли с зарядом +5q и капли с зарядом -3q.

Полный заряд системы до разделения составляет +5q - 3q = +2q. Таким образом, заряд оставшейся капли после разделения будет \( +2q \).

4. Первый закон термодинамики, также известный как закон сохранения энергии, утверждает, что энергия в изолированной системе остается постоянной. Это означает, что энергия не может быть создана или уничтожена, она может только переходить из одной формы в другую.

Математическое выражение первого закона термодинамики:
\[ \Delta U = Q - W \]

где \( \Delta U \) - изменение внутренней энергии системы, \( Q \) - тепло, переданное системе, и \( W \) - работа, совершенная над системой. Если тепло и работа положительные, то внутренняя энергия системы увеличивается; если они отрицательные, то внутренняя энергия уменьшается.

5. Второй закон термодинамики гласит, что энтропия изолированной системы всегда возрастает со временем. Энтропия описывает степень рассортированности или хаоса системы.

Обычно второй закон формулируется следующим образом: "В природе нет процессов, приводящих к полному использованию энергии с единой эффективностью". Это означает, что полностью конвертировать всю тепловую энергию в работу не является возможным на практике.

6. Сила взаимодействия между двумя точечными зарядами можно найти с использованием закона Кулона, как упоминалось в первом вопросе. Вот его математическое выражение:

\[ F = \frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{r^2}} \]

где \( F \) - это сила взаимодействия, \( k \) - константа Кулона, \( q_1 \) и \( q_2 \) - значения зарядов для двух точечных зарядов, а \( r \) - расстояние между ними. Обратите внимание, что сила будет направлена вдоль линии, соединяющей заряды, и будет притягивающей, если заряды имеют разные знаки, и отталкивающей, если заряды имеют один и тот же знак.