Какую работу необходимо выполнить, чтобы приблизить заряды 2 • 10~8 Кл и 3 • 10~8 Кл, которые находятся на расстоянии

Евгеньевич_5239

42

Чтобы приблизить заряды 2 • 10^8 Кл и 3 • 10^8 Кл, которые находятся на расстоянии 10 см, до другого расстояния, необходимо выполнить работу. Эта работа может быть вычислена с использованием закона Кулона для электростатических сил.

Закон Кулона гласит, что сила взаимодействия между двумя точечными зарядами пропорциональна произведению их величин и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними:

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

где F - сила взаимодействия, k - электростатическая постоянная (k ≈ 9 * 10^9 Н м^2/Кл^2), q_1 и q_2 - величины зарядов, r - расстояние между зарядами.

Для вычисления работы необходимо найти силу между этими зарядами, умножить ее на изменение расстояния, и взять модуль полученного значения. Формула для расчета работы следующая:

\[W = |F \cdot \Delta r|\]

где W - работа, F - сила взаимодействия, Δr - изменение расстояния.

Шаги вычисления работы:

1. Вычислить силу взаимодействия между зарядами с использованием закона Кулона:

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

где k ≈ 9 * 10^9 Н м^2/Кл^2, q_1 = 2 • 10^8 Кл, q_2 = 3 • 10^8 Кл, r = 10 см = 0.1 м.

\[F = \frac{{9 \cdot 10^9 \cdot |2 \cdot 10^8 \cdot 3 \cdot 10^8|}}{{(0.1)^2}}\]

Таким образом, сила взаимодействия между зарядами равна:

\[F = 5.4 \cdot 10^27 Н\]

2. Вычислить изменение расстояния, до которого нужно приблизить заряды. Обозначим новое расстояние как r_нов.

3. Вычислить работу:

\[W = |F \cdot (r_нов - r)|\]

Таким образом, чтобы выполнить работу и приблизить заряды до нового расстояния, необходимо вычислить значение работы с использованием формулы выше.