Два точечных заряда — отрицательный, равный по модулю 3 мкКл, и положительный, равный по модулю 4 мкКл, расположены на расстоянии 1 м друг от друга. На расстоянии 1 метр от каждого из этих зарядов помещают положительный заряд Q, модуль которого равен 2 мкКл. Определите модуль силы, действующей на заряд Q со стороны двух других зарядов. Ответ выразите в мН и округлите до целого числа.
💡 Пошаговый разбор и решение:
[рис.] Пусть $Q_1, Q_2$ — соответственно первый и второй заряды, изобразим силы, действующие на заряд Q и найдем их = действующую (см. рис.). Заметим, что заряды лежат в вершинах = стороннего треугольника, поэтому угол между силами $\vecF_1$ и $\vecF_2$ равен 120°. Рассмотрим треугольник $QF_1F$ в нем $\angle QF_1F=60 ^{\circ}$ Найдем модуль = действующей силы, используя теорему \cos ов для этого треугольника:
$F= \sqrt{аргумента: F_1 ^2 + F_2 ^2 - 2F_1F_2 \cos 60 ^{\circ}} аргумента = \sqrt{аргумента: ( k $\frac{Q_1Q}{r_1 ^2}$ ) ^2 + ( k $\frac{Q_2Q}{r_2 ^2}$ ) ^2 - 2k $\frac{Q_1Q}{r_1 ^2}$ \cdot k $\frac{Q_2Q}{r_2 ^2}$ \cdot $\frac{1}{2}$} аргумента$ $F= \sqrt{аргумента: F_1 ^2 + F_2 ^2 - 2F_1F_2 \cos 60 ^{\circ}} аргумента =$
$= \sqrt{аргумента: ( k $\frac{Q_1Q}{r_1 ^2}$ ) ^2 + ( k $\frac{Q_2Q}{r_2 ^2}$ ) ^2 - 2k $\frac{Q_1Q}{r_1 ^2}$ \cdot k $\frac{Q_2Q}{r_2 ^2}$ \cdot $\frac{1}{2}$} аргумента$
По условию задачи $r_1=r_2$ поэтому:
$F=k $\frac{Q}{r ^2}$ \sqrt{аргумента: Q_1 ^2 + Q_2 ^2 - 2 \cdot $\frac{1}{2}$ Q_1Q_2} аргумента =$
$=9 \cdot 10 в степени 9 $\frac{Н \cdot м ^2}{Кл ^2}$ \cdot $\frac{2 \cdot 10 в степени ( - 6 ) Кл}{( 1м ) ^2}$ \sqrt{аргумента: ( 9 + 16 - 2 \cdot $\frac{1}{2}$ \cdot 3 \cdot 4 ) \cdot 10 в степени ( - 12} аргумента Кл ^2 ) \approx 65 \cdot 10 в степени ( - 3 ) Н=65мН$ $=9 \cdot 10 в степени 9 $\frac{Н \cdot м ^2}{Кл ^2}$ \cdot $\frac{2 \cdot 10 в степени ( - 6 ) Кл}{( 1м ) ^2}$ \sqrt{аргумента: ( 9 + 16 - 2 \cdot $\frac{1}{2}$ \cdot 3 \cdot 4 ) \cdot 10 в степени ( - 12} аргумента Кл ^2 ) \approx 65 \cdot 10 в степени ( - 3 ) Н=$
$=65мН$
Ответ: 65.
$F= \sqrt{аргумента: F_1 ^2 + F_2 ^2 - 2F_1F_2 \cos 60 ^{\circ}} аргумента = \sqrt{аргумента: ( k $\frac{Q_1Q}{r_1 ^2}$ ) ^2 + ( k $\frac{Q_2Q}{r_2 ^2}$ ) ^2 - 2k $\frac{Q_1Q}{r_1 ^2}$ \cdot k $\frac{Q_2Q}{r_2 ^2}$ \cdot $\frac{1}{2}$} аргумента$ $F= \sqrt{аргумента: F_1 ^2 + F_2 ^2 - 2F_1F_2 \cos 60 ^{\circ}} аргумента =$
$= \sqrt{аргумента: ( k $\frac{Q_1Q}{r_1 ^2}$ ) ^2 + ( k $\frac{Q_2Q}{r_2 ^2}$ ) ^2 - 2k $\frac{Q_1Q}{r_1 ^2}$ \cdot k $\frac{Q_2Q}{r_2 ^2}$ \cdot $\frac{1}{2}$} аргумента$
По условию задачи $r_1=r_2$ поэтому:
$F=k $\frac{Q}{r ^2}$ \sqrt{аргумента: Q_1 ^2 + Q_2 ^2 - 2 \cdot $\frac{1}{2}$ Q_1Q_2} аргумента =$
$=9 \cdot 10 в степени 9 $\frac{Н \cdot м ^2}{Кл ^2}$ \cdot $\frac{2 \cdot 10 в степени ( - 6 ) Кл}{( 1м ) ^2}$ \sqrt{аргумента: ( 9 + 16 - 2 \cdot $\frac{1}{2}$ \cdot 3 \cdot 4 ) \cdot 10 в степени ( - 12} аргумента Кл ^2 ) \approx 65 \cdot 10 в степени ( - 3 ) Н=65мН$ $=9 \cdot 10 в степени 9 $\frac{Н \cdot м ^2}{Кл ^2}$ \cdot $\frac{2 \cdot 10 в степени ( - 6 ) Кл}{( 1м ) ^2}$ \sqrt{аргумента: ( 9 + 16 - 2 \cdot $\frac{1}{2}$ \cdot 3 \cdot 4 ) \cdot 10 в степени ( - 12} аргумента Кл ^2 ) \approx 65 \cdot 10 в степени ( - 3 ) Н=$
$=65мН$
Ответ: 65.
Правильный ответ:
65
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 106596 • Задание №16
Ядро бора может захватить нейтрон, в результате чего происходит ядерная реакция $в степени левая круглая скобк...
ID 103306 • Задание №5
При проведении эксперимента исследовалась зависимость пройденного телом пути S от времени t. Тело начинало дви...
🔗 Другие задания линии №11 по предмету Физика:
ID 105358
Между двумя точечными заряженными телами сила электрического взаимодействия равна 12 мН. Если з...
ID 105359
Между двумя точечными заряженными телами сила электрического взаимодействия равна 24 мН. Если з...
ID 105360
Между двумя точечными заряженными телами сила электрического взаимодействия равна 20 мН. Если з...
ID 105361
Между двумя точечными заряженными телами сила электрического взаимодействия равна 12 мН. Если з...
ID 105363
С какой силой взаимодействуют в вакууме два маленьких заряженных шарика, находящихся на расстоя...