Физика работа сил поля Положительные заряды q1, q2 и q3 находятся в вершинах равностороннего треугольника со стороной а = 8 см. Заряды q1, q2 закреплены. Какую работу совершают силы поля при удалении q3 на большое расстояние (на бесконечность)? q1= 13 мкКл, q2 = 8 мкКл, q3 = 5 мкКл. Ответ округлите до десятых.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для нахождения работы, которую совершают силы поля при удалении заряда q3 на бесконечность, нужно сначала найти потенциальную энергию системы при начальном положении и при конечном положении.

Потенциальная энергия системы при начальном положении (в вершинах треугольника) будет равна сумме потенциальных энергий пар зарядов
U1 = k q1 q2 / a + k q1 q3 / a + k q2 q3 / a
где k - постоянная Кулона (k = 9 10^9 Н м^2 / Кл^2), a = 8 см = 0.08 м.

U1 = 9 10^9 13 8 / 0.08 + 9 10^9 13 5 / 0.08 + 9 10^9 8 5 / 0.08 = 93.6 10^9 + 58.5 10^9 + 36 10^9 = 288.1 10^9 Дж = 2.881 10^11 Дж.

Потенциальная энергия системы при конечном положении (q3 на бесконечности) равна нулю, так как на бесконечности потенциальная энергия системы равна нулю.

Следовательно, работа, которую совершают силы поля при удалении q3 на бесконечность, равна изменению потенциальной энергии системы
W = U1 - U2 = 2.881 10^11 Дж - 0 = 2.881 10^11 Дж.

Ответ: работа сил поля при удалении q3 на бесконечность равна 2.881 * 10^11 Дж.