Консультация № 201103
06.06.2021, 22:04
0.00 руб.
0 2 1
Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе:
В каждой вершине квадрата находятся положительные заряды Q = 10^-7 Кл каждый.
Какой отрицательный заряд следует поместить в центре квадрата, чтобы система находилась в равновесии?

Обсуждение

давно
Посетитель
226425
1567
06.06.2021, 23:50
общий
07.06.2021, 19:37
это ответ
Здравствуйте, meleniumfox
Дано:
Q1=Q2=Q3=Q4=Q=10-7Кл
Найти: q5
Решение:
Поскольку все заряды в вершинах одинаковы, достаточно рассмотреть действие кулоновских сил со стороны всех остальных зарядов лишь на один из них (например, на 4-й) (см.рис.):

Итак,
согласно закону Кулона
1) F3=F1=k*(Q/a)2
Далее в решении жирным шрифтом обозначены вектора
Тогда сумма векторов F[sub]1[/sub] и F[sub]3[/sub] (по теореме Пифагора) по величине равна
mod(F[sub]1[/sub]+F[sub]3[/sub])=F1*[$8730$]2
2) F2=k*(Q/a[$8730$]2)2=(1/2)k(Q/a)2=(1/2)F1
Тогда равнодействующая трех сил, действующих со стороны зарядов в вершинах 1,2,3 на заряд в вершине 4
R=F[sub]1[/sub]+F[sub]2[/sub]+F[sub]3[/sub]
величина которой
R=mod(F[sub]1[/sub]+F[sub]2[/sub]+F[sub]3[/sub])=F1[$8730$]2+F1/2)=F1*([$8730$]2+0,5)[$8776$]1,91F1
3) Чтобы система находилась в равновесии, необходимо, чтобы сила F[sub]5[/sub], действующая на заряд в вершине 4 со стороны заряда q5, помещенного в центр квадрата, по величине была равна равнодействующей R,
т.е.
F5=R=1,91F1
F5=2k*(q5*Q)/a2=1,91kQ2/a2
[$8658$]
2q5=1,91Q
[$8658$]
q5=0,96Q=0,96*10-7Кл
*******
Удачи
5
Об авторе:
С уважением
shvetski
давно
Посетитель
226425
1567
07.06.2021, 19:49
общий
Адресаты:
О, оценка Благодарю
Об авторе:
С уважением
shvetski
Форма ответа