При подвешивании груза на пружине, пружина растягивается (на величину x). Возникающая при растяжении пружины сила упругой деформации совершает работу по растяжению пружины, увеличивая ее потенциальную энергию (Епруж). Работа силы упругости: Ау = -(Епруж2-Епруж1) = -k*x2/2 (1)величину x можно найти из условия равенства сил (тяжести и упругости) в состоянии равновесия: Fт = Fупрm*g=k*x, отсюда x=m*g/k подставив это выражение в формулу (1) найдем работу силы упругости: Ау = -(m*g)2/k = -(5*10)2/1 = -2500 Дж. При этом, в соответствии с законом сохранения энергии, сила тяжести совершила работу: Ат = -Ау = 2500 Дж (на такую величину уменьшилась потенциальная энергия груза)
Q₁ - заряд в точке А q₂ - заряд в точке В найти АС
Выберем систему отсчета связав ее начало с точкой А, тогда АВ = 1 м. В точке С напряженность результирующего поля равна нулю, т. к. векторы Еа и Ев равны и направлены в противоположные стороны Координата точки С равна х м, сл-но АС = х м Выразим модуль напряженности в точке С созданный зарядом q₁ Ea = k*|q₁|/AC² = k*q₁/x² Выразим модуль напряженности в точке С созданный зарядом q₂ Eb = k*|q₂|/CB² = k*q₂/(1-x)² Ea = Eb k*q₁/x² = k*q₂/(1-x)² q₁*(1-x)² = q₂*x² q₁*(1-2x+x²) = q₂*x², раскрываем скобки, преобразуем и получаем (q₂ - q₁)*x² + 2q₁*x - q₁ = 0, подставляем численные значения (6*10⁻¹⁰ - 2*10⁻¹⁰)*x² +2*2*10⁻¹⁰*x - 2*10⁻¹⁰ = 0, вычитаем и делим на 4*10⁻¹⁰ x² + x - 0,5 = 0 Находим дискриминант D = 1² - 4 * (-0,5) = 1 + 2 = 3 х₁ = (-1 + корень(3)) / 2 ≈ 0,4 м х₂ = (-1 - корень(3)) / 2 ≈ -1,4 м - не удовлетворяет условию задачи, т. к. в точке D векторы Еа и Ев сонаправлены (смотри чертеж) и напряженность результирующего поля в этой точке не будет равна нулю! ответ: в точке С на расстоянии 0,4 м от точки А напряженность электрического поля равна нулю.
0,0(0 оценок)
Полный доступ
Позволит учиться лучше и быстрее. Неограниченный доступ к базе и ответам от экспертов и ai-bota
Оформи подписку
