В вершинах квадрата со стороной a размещены точковые позитивные заряды одинаковой...

0 голосов
113 просмотров

В вершинах квадрата со стороной a размещены точковые позитивные заряды одинаковой величины +q. Какая сила действует на позитивный точковой заряд q₀, который находится на середине одной из сторон?


Физика (90 баллов) | 113 просмотров
0

ответ?

0

я по-прежнему не уверен в своем, да

0

Ответ: (16/5√5) *kqq₀/a²

Дан 1 ответ
0 голосов
Правильный ответ

Пользуемся воображением (или "мне лень делать чертеж"):

1. представляем квадрат

2. представляем, как на левой боковой стороне невинно разместился неподвижный заряд q0

3. сверху и снизу на него действуют с одинаковой по модулю силой два заряда. эти силы компенсируются, и потому никакой роли не играют

4. однако важно рассмотреть два других заряда, расположенных в противоположных вершинах квадрата. пусть они действуют на наш заряд q0 с силой F и находятся на расстоянии d

5. расстояние d можно определить по теореме Пифагора (один катет равен стороне квадрата, другой половине стороны). получаем, что d = (a √5)/2

6. тогда модуль силы, с которой заряды q действуют на заряд q0, равен: F = (4 k q q0)/(5 a²)

7. но их две и они направлены относительно друг друга под каким-то углом. по-хорошему их нужно складывать по правилу параллелограмма, но так обычно не делают даже в учебниках. проще заметить, что, так как стороны нашего параллелограмма одинаковы и равны F, то углы, которые образуют вектора F с горизонталью, тоже равны

8. это означает, что чтобы найти равнодействующую силу R, достаточно просто спроецировать на некоторую ось наши вектора F

9. то есть, R = 2 F cosα

10. я думаю, у вас уже выстроился грамотный чертеж и вы заметите, что cosα = a/d = 2/√5

11. ну и все. окончательно получаем: R = (16 k q q0)/(5 √5 a²)

(63.5k баллов)
0

т.е. заряд будет двигаться от квадрата в направлении, перпендикулярном его стороне

0

в начальный момент времени, по крайней мере. дальше ближние заряды дадут о себе знать