Номер 4, страница 320 - гдз по физике 10 класс учебник Хижнякова, Синявина

Основы электродинамики. Глава 12. Разность потенциалов. Энергия электростатического поля. Параграф 57. Потенциальная энергия заряда в однородном электростатическом поле. Задания и упражнения - номер 4, страница 320.

Условие.

4. Изменение потенциальной энергии электрона в однородном электростатическом поле равно $1.4 \cdot 10^{-21}$ Дж. Найдите работу сил однородного электростатического поля по перемещению электрона из одной точки поля в другую. Определите знак работы.

Решение.

Дано:

Изменение потенциальной энергии электрона $\Delta W_p = 1,4 \cdot 10^{-21}$ Дж.

Найти:

Работу сил электростатического поля $\text{A}$ - ?

Решение:

Работа, совершаемая силами консервативного, в данном случае электростатического, поля при перемещении заряда из одной точки в другую, связана с изменением потенциальной энергии заряда в этом поле. Эта связь выражается следующей формулой:

$A = -\Delta W_p$

где $\text{A}$ — работа сил поля, а $\Delta W_p$ — изменение потенциальной энергии заряда.

Из условия задачи известно, что изменение потенциальной энергии электрона $\Delta W_p = 1,4 \cdot 10^{-21}$ Дж. Подставим это значение в формулу для работы:

$A = -(1,4 \cdot 10^{-21} \text{ Дж}) = -1,4 \cdot 10^{-21} \text{ Дж}$

Поскольку полученное значение работы отрицательное, это означает, что перемещение электрона происходило против направления действия электростатической силы, либо работа совершалась внешними силами против сил поля. Знак работы — отрицательный.

Ответ: работа сил однородного электростатического поля равна $-1,4 \cdot 10^{-21}$ Дж. Знак работы отрицательный.