[Вопрос решен] В вершинах квадрата со стороной а находятся одинаковые

...

В вершинах квадрата со стороной а находятся одинаковые

одноименные заряды, равные q. Какой заряд Q противоположного знака необходимо поместить в центре квадрата, чтобы результирующая сила, действующая на каждый заряд, была равна

нулю?

(1) Смотреть решение

Ответ нейросети AfinaAI

Вершинах квадрата размещены одноименные заряды, и мы должны определить, какой заряд противоположного знака необходимо поместить в центре квадрата, чтобы результирующая сила, действующая на каждый заряд, была равна нулю.​
Давайте проведем несколько рассуждений, чтобы найти решение. Заметим, что из-за симметрии конструкции, сила, действующая на заряды в вершинах, будет иметь равные по модулю величины и противоположные направления. Поэтому результирующая сила на каждый заряд равна сумме сил, действующих на него со сторон а.​Рассмотрим одну из вершин, мы знаем, что на этот заряд действуют силы со стороны двух других зарядов.​ Давайте обозначим силу, действующую на вершину слева, как Fл, а силу справа, как Fп. Также обозначим заряд в центре квадрата как Q.Теперь, для того чтобы результирующая сила на вершину была равна нулю, сумма Fл и Fп должна быть равна нулю.

Так как сила электрического взаимодействия между зарядами пропорциональна их величинам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними, мы можем записать следующее уравнение⁚
Fл k * (q^2 / a^2) (1)
Fп k * (q^2 / a^2) (2)

Здесь k ⎻ это постоянная пропорциональности, равная 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2.​Сумма Fл и Fп должна быть равна нулю⁚
Fл Fп 0

Подставим значения из уравнений (1) и (2)⁚
k * (q^2 / a^2) k * (q^2 / a^2) 0

Теперь мы можем сократить общие множители и объединить слагаемые⁚
2 * k * (q^2 / a^2) 0

Так как k является постоянной и не равно нулю, а также q и a по условию задачи являются положительными числами, то выражение в скобках должно быть равно нулю⁚
(q^2 / a^2) 0

Такое равенство не может быть выполнено, так как q и a положительные числа.​ Это значит, что нельзя найти заряд в центре квадрата, чтобы результирующая сила на вершинах была равна нулю.
Таким образом, ответ на наш вопрос состоит в том, что не существует такого заряда Q противоположного знака, который можно было бы поместить в центре квадрата, чтобы результирующая сила на каждый заряд в вершинах была равна нулю.​

Читайте также  Тепловой двигатель за цикл получает от нагревателя количество теплоты равное 3 кДж и отдает холодильнику количество теплоты равное 2,4 кДж. КПД двигателя равен

Вопрос 37Ответ

a. 20%

b. 120%

c. 80%

d. 25%

AfinaAI