Question

Два точечных заряда q1=16 нКл и q2=20 мкКл, находятся на расстоянии 30 см друг от друга. Чтобы уменьшить расстояние между зарядами совершена работа 1 Дж. На сколько уменьшилось расстояние?

Answer 1

Ответ:

Ответ 2 просто напишите ответ 2 и вам защита Ют мне поставили 10 балов

Answer 2

Для решения этой задачи можно использовать закон сохранения электрической энергии. Работа, которая была совершена, равна изменению потенциальной энергии системы зарядов:

$W = \Delta U$

Потенциальная энергия системы зарядов выражается следующей формулой:

$U = \frac{k |q_1 q_2|}{r}$

где:

• $U$ - потенциальная энергия системы зарядов,
• $k$ - постоянная Кулона ($8.99 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2$),
• $q_1$ и $q_2$ - величины зарядов ($16 \, \text{нКл}$ и $20 \, \text{мкКл}$),
• $r$ - расстояние между зарядами (в метрах).

Начнем с расчета потенциальной энергии до изменения расстояния ($U_1$), когда заряды находились на расстоянии 30 см:

$U_1 = \frac{k |q_1 q_2|}{0.3 \, \text{м}}$

Теперь, чтобы найти изменение расстояния ($\Delta r$), мы можем воспользоваться формулой для работы и потенциальной энергии:

$W = \Delta U = U_2 - U_1$

где $U_2$ - потенциальная энергия после изменения расстояния ($r - \Delta r$).

Мы знаем, что работа $W$ равна 1 Дж, поэтому:

$1 \, \text{Дж} = U_2 - U_1$

Теперь мы можем выразить $U_2$ и подставить значения:

$U_2 = 1 \, \text{Дж} + U_1$

Теперь мы можем найти $\Delta r$, используя формулу для потенциальной энергии:

$U_2 = \frac{k |q_1 q_2|}{(r - \Delta r)}$

Подставим выражение для $U_2$:

$1 \, \text{Дж} + U_1 = \frac{k |q_1 q_2|}{(r - \Delta r)}$

Теперь решим это уравнение относительно $\Delta r$:

$\Delta r = \frac{k |q_1 q_2|}{1 \, \text{Дж} + U_1} - r$

Подставим известные значения:

$\Delta r = \frac{(8.99 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2) \cdot (16 \, \text{нКл}) \cdot (20 \, \text{мкКл})}{1 \, \text{Дж} + \left(\frac{(8.99 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2) \cdot (16 \, \text{нКл}) \cdot (20 \, \text{мкКл})}{0.3 \, \text{м}}\right)} - 0.3 \, \text{м}$

Вычислите это выражение, и вы получите значение $\Delta r$, на которое уменьшилось расстояние между зарядами.