АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Пример 3.3.2

Читайте также:
  1. X. примерный перечень вопросов к итоговой аттестации
  2. В некоторых странах, например в США, президента заменяет вице-
  3. Вания. Одной из таких областей является, например, регулирова-
  4. Виды знания. Контрпример стандартному пониманию знания
  5. Власть примера. Влияние с помощью харизмы
  6. Внешний долг (внешняя задолженность): пример России
  7. Вопрос 11. Герои романтических поэм М. Ю. Лермонтова (на примере одного произведения).
  8. Вопрос 2 Проверка и оценка в задачах со случайными процессами на примере решения задач экозащиты, безопасности и риска.
  9. Вопрос 8. Герои романтических поэм А. С. Пушкина (на примере одного произведения).
  10. Второй пример абстрактного синтеза
  11. Выбор канала распределения. Факторы, влияющие на выбор канала распределения.. Пример выбора канала распределения.
  12. Выравнивание производства в системы управления производством на примере фирмы «Тойота».

Два шарика с зарядами q 1 = 6,66 нКл и q 2 = 13,33 нКл находятся на расстоянии r 1 = 40 см друг от друга. Какую работу А надо совершить, чтобы сблизить их до расстояния r 2 = 25 см?

Дано:

q 1 = 6,66 нКл;

q 2 = 13,33 нКл;

r1 = 40 см = 0,40 м;

r2 = 25 см = 0,25 м

_______________

А12 -?

Анализ:

Для того чтобы сблизить одноименно заряженные шарики, необходимо совершить работу против сил электрического поля. Поэтому работа сил электрического поля при этом будет отрицательной, а работа внешней силы, перемещающей заряд, будет положительной.

Будем считать, что первый шарик неподвижен и создает поле, а второй перемещается в поле первого заряда.

Решение: 1 способ. Работа переменной силы находится через интеграл , где - величина перемещаемого заряда, - напряженность поля первого заряда, поскольку перемещение заряда происходит вдоль силовой линии, но в сторону обратную направлению напряженности поля, то угол будет равен .

Величина напряженности поля точечного заряда равна

,

Если в условии задачи не упоминается среда, в которой находятся заряды, то по умолчанию считается, что среда – воздух и .

Получили интеграл, взяв который, получим формулу для вычисления работы:

,

или окончательно получим

.

2 способ. При таком методе решения задачи мы воспользуемся теоремой о потенциальной энергии. Электростатические поля – потенциальные поля, поэтому работа сил поля по перемещению заряда равна убыли потенциальной энергии перемещаемого заряда. Тогда , где j1 и j2- - потенциалы электростатического поля, созданного первым шариком на расстояниях r 1 и r 2 от него. В этом случае мы воспользуемся уже выведенной формулой для вычисления потенциала. Потенциал поля точечного заряда q 1 в точках на расстояниях r 1 и r 2 равен

 

и .

Тогда

Работа же внешних сил А = - А эл = 1,2×10-6 Дж.

Ответ: для того чтобы сблизить указанные заряженные шарики, необходимо внешним силам совершить работу А = 1,2×10-6 Дж. Оба способа решения задачи дают одинаковый ответ.


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 |

Поиск по сайту:

Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.003 сек.)