Какова потенциальная энергия системы двух точечных зарядов, где заряды составляют 100 нКл и 10 нКл и находятся

Plyushka

28

Для решения этой задачи нам понадобится использовать формулу для расчета потенциальной энергии системы двух точечных зарядов. Формула данного расчета выглядит следующим образом:

\[U = \frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{r}}\]

Где:
- \(U\) - потенциальная энергия системы точечных зарядов,
- \(k\) - постоянная Кулона (\(k = 9 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2\)),
- \(q_1\) и \(q_2\) - заряды точечных зарядов (в данном случае 100 нКл и 10 нКл),
- \(r\) - расстояние между зарядами (в данном случае 10 см или 0,1 м).

Подставив данные значения в формулу, мы можем вычислить потенциальную энергию:

\[U = \frac{{(9 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2) \cdot |(100 \times 10^{-9} \, \text{Кл}) \cdot (10 \times 10^{-9} \, \text{Кл})|}}{{0,1 \, \text{м}}}\]

Теперь давайте произведем необходимые вычисления:

\[U = \frac{{(9 \times 10^9) \cdot (100 \times 10^{-9}) \cdot (10 \times 10^{-9})}}{{0,1}}\]

Выполняя арифметические действия, получаем:

\[U = 9000 \, \text{Дж}\]

Итак, потенциальная энергия системы двух точечных зарядов с зарядами 100 нКл и 10 нКл, находящихся на расстоянии 10 см друг от друга, равна 9000 Дж.