Вопрос задан 15.03.2026 в 16:09. Предмет Физика. Спрашивает Марченко Ульяна.

В вершинах правильного треугольника со стороной a = 10 см находятся заряды Q1 = 10 мкКл, Q2 = 20 мкКл, Q3 = 30 мкКл. Определить силу F, действующую на заряд Q1 со стороны двух других зарядов.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Домантович Александра.

Для нахождения силы, действующей на заряд Q1 со стороны двух других зарядов (Q2 и Q3), нужно использовать закон Кулона.

Закон Кулона для силы между двумя точечными зарядами выглядит следующим образом:

F=k⋅∣Q1⋅Q2∣r2F = k \cdot \frac{|Q_1 \cdot Q_2|}{r^2}

где:

  • FF — сила взаимодействия,

  • kk — коэффициент пропорциональности, равный 8,99×109 Н⋅м2/Кл28,99 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2 / \text{Кл}^2,

  • Q1Q_1 и Q2Q_2 — величины взаимодействующих зарядов,

  • rr — расстояние между зарядами.

Для данной задачи:

  • a=10 см=0.1 мa = 10 \, \text{см} = 0.1 \, \text{м} — длина стороны треугольника, то есть расстояние между любыми двумя соседними зарядами.

Рассчитаем силу, действующую на заряд Q1 со стороны заряда Q2 и Q3.

Сила, действующая на Q1 со стороны Q2:

F12=k⋅∣Q1⋅Q2∣a2F_{12} = k \cdot \frac{|Q_1 \cdot Q_2|}{a^2}

Подставим значения:

F12=8,99×109⋅∣10×10−6⋅20×10−6∣(0.1)2F_{12} = 8,99 \times 10^9 \cdot \frac{|10 \times 10^{-6} \cdot 20 \times 10^{-6}|}{(0.1)^2} F12=8,99×109⋅200×10−120.01F_{12} = 8,99 \times 10^9 \cdot \frac{200 \times 10^{-12}}{0.01} F12=8,99×109⋅20×10−9=179.8 НF_{12} = 8,99 \times 10^9 \cdot 20 \times 10^{-9} = 179.8 \, \text{Н}

Сила, действующая на Q1 со стороны Q3:

F13=k⋅∣Q1⋅Q3∣a2F_{13} = k \cdot \frac{|Q_1 \cdot Q_3|}{a^2}

Подставим значения:

F13=8,99×109⋅∣10×10−6⋅30×10−6∣(0.1)2F_{13} = 8,99 \times 10^9 \cdot \frac{|10 \times 10^{-6} \cdot 30 \times 10^{-6}|}{(0.1)^2} F13=8,99×109⋅300×10−120.01F_{13} = 8,99 \times 10^9 \cdot \frac{300 \times 10^{-12}}{0.01} F13=8,99×109⋅30×10−9=269.7 НF_{13} = 8,99 \times 10^9 \cdot 30 \times 10^{-9} = 269.7 \, \text{Н}

Теперь определим результирующую силу, действующую на Q1. Силы F12F_{12} и F13F_{13} имеют разные направления. Они действуют вдоль сторон правильного треугольника, угол между ними равен 60°. Чтобы найти результирующую силу, используем правило сложения векторов.

Результирующая сила FF будет равна:

F=F122+F132+2⋅F12⋅F13⋅cos⁡(60∘)F = \sqrt{F_{12}^2 + F_{13}^2 + 2 \cdot F_{12} \cdot F_{13} \cdot \cos(60^\circ)} F=(179.8)2+(269.7)2+2⋅179.8⋅269.7⋅0.5F = \sqrt{(179.8)^2 + (269.7)^2 + 2 \cdot 179.8 \cdot 269.7 \cdot 0.5} F=32328.04+72742.09+24384.72=129454.85F = \sqrt{32328.04 + 72742.09 + 24384.72} = \sqrt{129454.85}

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос