Номер 5, страница 395 - гдз по физике 10 класс учебник Касьянов

Авторы: Касьянов В. А.
Тип: Учебник
Издательство: Просвещение
Год издания: 2021 - 2025
Уровень обучения: углублённый
Цвет обложки: белый самолет и молнии изображены
ISBN: 978-5-09-103621-3
Популярные ГДЗ в 10 классе
Задачи. Параграф 84. Работа сил электростатического поля. 15. Энергия электромагнитного взаимодействия неподвижных зарядов. Электростатика - номер 5, страница 395.
№5 (с. 395)
Условие. №5 (с. 395)
скриншот условия

5. Точечный заряд $q = 1 \text{ мкКл}$ перемещается в поле отрицательного заряда $\text{Q}$ по некоторой траектории. Первоначальное расстояние между зарядами $r_1 = 5 \text{ см}$, конечное $r_2 = 9 \text{ см}$. Работа, совершаемая силой электростатического поля над зарядом $\text{q}$, равна $A = -0,4 \text{ Дж}$. Найдите заряд $\text{Q}$.
Решение. №5 (с. 395)
Дано:
$q = 1 \text{ мкКл} = 1 \cdot 10^{-6} \text{ Кл}$
$r_1 = 5 \text{ см} = 0.05 \text{ м}$
$r_2 = 9 \text{ см} = 0.09 \text{ м}$
$A = -0.4 \text{ Дж}$
$k = 9 \cdot 10^9 \frac{\text{Н} \cdot \text{м}^2}{\text{Кл}^2}$
Найти:
$Q$
Решение:
Работа, совершаемая силой электростатического поля при перемещении заряда $q$ из точки 1 в точку 2, равна произведению этого заряда на разность потенциалов начальной и конечной точек:
$A = q(\varphi_1 - \varphi_2)$
Потенциал $\varphi$ электростатического поля, создаваемого точечным зарядом $Q$ на расстоянии $r$ от него, определяется формулой:
$\varphi = k \frac{Q}{r}$
где $k$ - электростатическая постоянная.
Тогда потенциалы в начальной и конечной точках траектории равны:
$\varphi_1 = k \frac{Q}{r_1}$
$\varphi_2 = k \frac{Q}{r_2}$
Подставим выражения для потенциалов в формулу для работы:
$A = q \left( k \frac{Q}{r_1} - k \frac{Q}{r_2} \right)$
Вынесем общие множители $k$ и $Q$ за скобки:
$A = k q Q \left( \frac{1}{r_1} - \frac{1}{r_2} \right)$
Из этой формулы выразим искомый заряд $Q$:
$Q = \frac{A}{k q \left( \frac{1}{r_1} - \frac{1}{r_2} \right)}$
Подставим числовые значения в систему СИ и произведем вычисления:
$Q = \frac{-0.4}{9 \cdot 10^9 \cdot 1 \cdot 10^{-6} \left( \frac{1}{0.05} - \frac{1}{0.09} \right)}$
$Q = \frac{-0.4}{9 \cdot 10^3 \left( 20 - \frac{100}{9} \right)}$
$Q = \frac{-0.4}{9 \cdot 10^3 \left( \frac{180 - 100}{9} \right)}$
$Q = \frac{-0.4}{9 \cdot 10^3 \cdot \frac{80}{9}}$
$Q = \frac{-0.4}{10^3 \cdot 80} = \frac{-0.4}{80000}$
$Q = -0.000005 \text{ Кл} = -5 \cdot 10^{-6} \text{ Кл}$
Переведем результат в микрокулоны:
$Q = -5 \text{ мкКл}$
Найденное значение заряда является отрицательным, что соответствует условию задачи.
Ответ: $Q = -5 \text{ мкКл}$.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10 класс, для упражнения номер 5 расположенного на странице 395 к учебнику 2021 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №5 (с. 395), автора: Касьянов (Валерий Алексеевич), ФГОС (старый) углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.