Question

Какая работа совершается при переносе точечного заряда 4нКл из точки, находящейся на расстоянии 8,0 см от поверхности шара радиусом 5,2 см, заряженного с поверхностной плотностью 18 , на бесконечно удаленное расстояние?

Answer 1

Ответ:

потенциальную энергию на высоте 10 м от земли

Так как Еp=mgh g=9.81. m= 4  h=10 тогда

4•9.81•10=392,4 Дж

Объяснение:

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать формулу для работы, совершаемой при перемещении заряда в электрическом поле:

W = q * (V_2 - V_1)

Где: W - работа, совершаемая при перемещении заряда (в джоулях, Дж) q - величина заряда (в кулонах, Кл) V_2 - потенциал в конечной точке (в вольтах, В) V_1 - потенциал в начальной точке (в вольтах, В)

Для нахождения работы нам нужно вычислить разницу потенциалов между начальной точкой и бесконечностью. Так как бесконечность находится на бесконечном расстоянии от заряженного шара, потенциал на бесконечности равен нулю.

Теперь нам нужно найти потенциал в начальной точке. Для заряженного шара с радиусом R и поверхностной плотностью заряда σ, потенциал V на расстоянии r от центра шара можно вычислить по формуле:

V = k * σ * (1 - r / √(r^2 + R^2))

Где: k - постоянная Кулона (k = 8.99 * 10^9 Н·м²/Кл²)

Подставив значения и решив задачу, мы получим:

V_1 = k * σ * (1 - r / √(r^2 + R^2))

V_1 = (8.99 * 10^9 Н·м²/Кл²) * 18 Кл/м² * (1 - 0.08 м / √(0.08 м^2 + 0.052 м^2))

V_1 ≈ 1.29 * 10^7 В

Теперь мы можем вычислить работу W:

W = q * (V_2 - V_1)

W = (4 * 10^(-9) Кл) * (0 В - 1.29 * 10^7 В)

W ≈ -5.16 * 10^(-2) Дж

Таким образом, работа, совершаемая при переносе точечного заряда 4 нКл из точки, находящейся на расстоянии 8,0 см от поверхности шара радиусом 5,2 см, заряженного с поверхностной плотностью 18 Кл/м², на бесконечно удаленное расстояние, составляет примерно -5.16 * 10^(-2) Дж. Обратите внимание, что знак минус указывает на то, что работа совершается против поля, то есть заряд требуется дополнительную энергию для удаления его от заряженного шара до бесконечности.