ргз по физике. ргз по физике1. Формулировка задания

• Название: Формулировка задания
• Анкор: ргз по физике
• Дата: 29.09.2022
• Размер: 122.63 Kb.
• Имя файла: ргз по физике1.docx
• Тип: Закон; #706137

Формулировка задания

На рисунке 2 представлена решетка с ячейкой в форме квадрата. Сторона квадрата равна 0,1 м. Узлы решетки пронумерованы.

В узлах 1,4,6,9 расположены точечные заряды, величина которых =+2нКл, = -1нКл, = -1нКл, = +3нКл. В остальных точках заряды отсутствуют.

Определить результирующую силу , действующую со стороны этих трех точечных зарядов на заряд величиной 3нКл, помещенный в точку 9 электрического поля.









Рисунок 1 - Решетка с зарядами

Выполнить схематический рисунок с указанием сил, действующих со стороны электрического поля каждого заряда, и результирующей силы заданной системы зарядов.
Краткое теоретическое содержание

Явление. Взаимодействие неподвижных точечных зарядов.

Определения. Электрический заряд (q) – это физическая величина, характеризующая свойство заряженных частиц или тел вступать в электромагнитные взаимодействия и определяющая величину сил и энергий при таких взаимодействиях.

Электрическое поле - это физическое поле, которое окружает каждый электрический заряд и оказывает силовое воздействие на все другие заряды, притягивая или отталкивая их.

В электрическом поле направление вектора  зависит от знака заряда q: если q > 0, то вектор   направлен по радиусу от заряда, если q < 0, то вектор   направлен к заряду.
Результирующая сила – векторная сумма всех сил, действующих на систему.

Законы и принципы. Закон Кулона - сила взаимодействия между двумя неподвижными точечными зарядами, находящимися в вакууме, пропорциональная зарядам и обратно пропорциональная квадрату расстояния между ними.

, (1)

где - сила взаимодействия зарядов и ; - расстояние между зарядами; - электрическая постоянная; - диэлектрическая проницаемость среды; - орт-вектор направления действия силы.

[ ] = Н

= м

= 8,85 Ф/м

= Ф/м

Принцип суперпозиции сил: сумма всех сил, действующих на тело в изолированной системе, равняется сумме сил, которые прикладывают тела.

Дано:

= +2 нКл, = -1нКл, = -1нКл, = +3нКл, a =0,1 м

Найти:

F

Расчет с пояснениями

В соответствии с законом Кулона на заряд, находящийся в точке 9 действуют силы со стороны 1, 4 и 6 зарядов, модули которых

, , .

Где – расстояние между зарядами и , - расстояние между и , - расстояние между зарядами и . Расстояние можно найти как: м

Также из рис. 2 следует, что и .
-

- +

+

Рисунок 2 – Взаимодействие электрических зарядов

И сходя из принципа суперпозиции сил, векторная сумма искомая величина. Модуль этой результирующей силы



Проверка размерности



Вычисления

=5 мкН

Ответ: результирующая сила, действующая со стороны нескольких зарядов на заряд величиной 3 нКл, помещенный в точку номер 9, F = 5 мкН.

Анализ

Модуль результирующей электрической силы, действующей на заряд, зависит только от величины неподвижных точечных зарядов и расстояния между ними, а также от среды в которой находится вся система.

Выводы

1) определили направление и численное значение результирующей силы , действующей со стороны , , на заряд величиной = +3нКл, помещенный в точку 9 электрического поля;

2) выполнили схематический рисунок с указанием сил, действующих со стороны электрического поля каждого заряда, и результирующей силы заданной системы зарядов.

2