Вопрос задан 29.07.2023 в 19:42. Предмет Физика. Спрашивает Герцог Елизавета.

A point charge q1=+2.00 nC is held stationary at the origin.A second point charge q2=-4.50 nC moves

from the point xi=0.300 m,yi=0.400 to the point xf=0.600 m,yf=0.800 m.How much work is done by the electric force on q2?
0 0
Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Внимание! Ответы на вопросы дают живые люди. Они могут содержать ошибочную информацию, заблуждения, а также ответы могут быть сгенерированы нейросетями. Будьте внимательны. Если вы уверены, что ответ неверный, нажмите кнопку "Пожаловаться" под ответом.
Отвечает Замотина Надя.
Δx = 0,600 - 0,300 = 0,300 м
Δy = 0,800 - 0,400 = 0,400 м
r = √ (0,300² + 0,400²) = 0,500 м
| F | = | k·q₁·(-q₂) / r² | = 9·10⁹·2·10⁻⁹·4,5·10⁻⁹ / 0,500² = 3,24·10⁻⁷ H
A = F·r = 3,24·10⁻⁷·0,500 =  1,62·10⁻⁷ Дж
0 0
Отвечает нейросеть ChatGpt. Будьте внимательны, ответы нейросети могут содержать ошибочные или выдуманные данные.

To calculate the work done by the electric force on q2, we can use the formula for the work done by a conservative force, which in this case is the electric force:

Work=ΔPE=PEfinalPEinitial\text{Work} = \Delta PE = PE_{\text{final}} - PE_{\text{initial}}

where ΔPE\Delta PE is the change in potential energy of charge q2.

The potential energy of a point charge q in the presence of another point charge Q can be given as:

PE=kq1q2rPE = \frac{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}{r}

where:

  • kk is Coulomb's constant, approximately 8.99×109N m2/C28.99 \times 10^9 \, \text{N m}^2/\text{C}^2
  • q1q_1 and q2q_2 are the magnitudes of the two point charges
  • rr is the distance between the two charges

Since q1 is held stationary, its position does not change, and hence its potential energy does not change. Therefore, PEinitial=PEfinalPE_{\text{initial}} = PE_{\text{final}} for q1.

Now, let's calculate the potential energy for q2 at the initial position (xi, yi) and the final position (xf, yf).

Initial position: (xi, yi) = (0.300 m, 0.400 m) Final position: (xf, yf) = (0.600 m, 0.800 m)

The distance between q1 and q2 at the initial position is:

rinitial=(xi0)2+(yi0)2=0.3002+0.40020.500mr_{\text{initial}} = \sqrt{(x_i - 0)^2 + (y_i - 0)^2} = \sqrt{0.300^2 + 0.400^2} \approx 0.500 \, \text{m}

The distance between q1 and q2 at the final position is:

rfinal=(xf0)2+(yf0)2=0.6002+0.80021.000mr_{\text{final}} = \sqrt{(x_f - 0)^2 + (y_f - 0)^2} = \sqrt{0.600^2 + 0.800^2} \approx 1.000 \, \text{m}

Now, we can calculate the potential energies:

PEinitial=kq1q2rinitial=8.99×1092.00×109(4.50×109)0.500PE_{\text{initial}} = \frac{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}{r_{\text{initial}}} = \frac{8.99 \times 10^9 \cdot |2.00 \times 10^{-9} \cdot (-4.50 \times 10^{-9})|}{0.500}

PEfinal=kq1q2rfinal=8.99×1092.00×109(4.50×109)1.000PE_{\text{final}} = \frac{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}{r_{\text{final}}} = \frac{8.99 \times 10^9 \cdot |2.00 \times 10^{-9} \cdot (-4.50 \times 10^{-9})|}{1.000}

Now, we can calculate the work done by the electric force:

Work=ΔPE=PEfinalPEinitial\text{Work} = \Delta PE = PE_{\text{final}} - PE_{\text{initial}}

Work=8.99×1092.00×109(4.50×109)1.0008.99×1092.00×109(4.50×109)0.500\text{Work} = \frac{8.99 \times 10^9 \cdot |2.00 \times 10^{-9} \cdot (-4.50 \times 10^{-9})|}{1.000} - \frac{8.99 \times 10^9 \cdot |2.00 \times 10^{-9} \cdot (-4.50 \times 10^{-9})|}{0.500}

Now, perform the calculations:

Work=8.99×1099.00×10181.0008.99×1099.00×10180.500\text{Work} = \frac{8.99 \times 10^9 \cdot 9.00 \times 10^{-18}}{1.000} - \frac{8.99 \times 10^9 \cdot 9.00 \times 10^{-18}}{0.500}

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Предметы
Задать вопрос