Підготувати повідомлення на тему "Теплоенергетика збереження енергетичних ресурсів"​

Объяснение:

В точке с координатой x₁ =0    м находится заряд q₁ =    9мкКл

В точке с координатой x₂ =0,2 м находится заряд q₂ = -25мкКл

В точке с координатой x₃ =?    м находится заряд q₃ =     ?мкКл

система в равновесии

1)

допустим заряд q₃ расположен справа от заряда q₂ (x₁ < x₂ < x₃)  

тогда сила кулона со стороны заряда q₂ на заряд q₃ будет превышать по модулю силу кулона со стороны заряда q₁

|F₂→₃| =|k*q₂*q₃/( x₃-x₂)²|    >   |F₁→₃| = |k*q₁*q₃/( x₃-x₁)²|          

Потому что в числителе модуль заряда q₂ больше модуля заряда q₁ и квадрат расстояния в знаменателе ( x₃-x₂)² меньше чем ( x₃-x₁)²      

2)

допустим заряд q₃ расположен справа от заряда q₁ и слева от заряда q₂ (x₁ < x₃ < x₂)  

если q₃ > 0 то сила кулона со стороны заряда q₂ будет положительна (направлена вправо)

F₂→₃ = - k*q₂*q₃/( x₂-x₃)² (произведение - k*q₂*q₃ положительно так как q₂ – отрицательно)

сила кулона со стороны заряда q₁ также будет положительна (направлена вправо)

F₁→₃ = k*q₁*q₃/( x₃-x₁)²

система не может быть в равновесии так как на 3 заряд действуют две силы в одном направлении – вправо.

если q₃ < 0 то аналогично получаем, что система не может быть в равновесии так как на 3 заряд действуют две силы в одном направлении – влево.

3)

остается единственный вариант

допустим заряд q₃ расположен слева от заряда q₁ и заряда q₂

(x₃ < x₁ < x₂)

на него действуют силы

F₂→₃ = - k*q₂*q₃/( x₂-x₃)²

F₁→₃ = - k*q₁*q₃/( x₁-x₃)²

равновесие возможно когда эти силы в сумме дают ноль

F₂→₃ + F₁→₃ = - k*q₂*q₃/( x₂-x₃)²- k*q₁*q₃/( x₁-x₃)²= 0

q₂/( x₂-x₃)²+q₁/( x₁-x₃)²= 0

-q₂/q₁= (x₂-x₃)²/( x₁-x₃)²=((x₂-x₃)/( x₁-x₃))²

25/9 = (5/3)²= ((x₂-x₃)/( x₁-x₃))²

освободимся от квадратов правильно, учитывая что x₃ < x₁ < x₂

5/3 = (x₂-x₃)/( x₁-x₃)

5*( x₁-x₃)=3*(x₂-x₃)

5x₁-5x₃=3x₂-3x₃

5x₁-3x₂=5x₃-3x₃=2x₃

x₃=(5x₁-3x₂)/2 =(5*0-3*0,2)/2=-0,3 – координата третьего заряда  

пол-задания решено.

рассмотрим в данном расположении силы действующие например на первый заряд

F₃→₁= - F₁→₃ =  k*q₁*q₃/( x₁-x₃)²

F₂→₁ =              - k*q₁*q₂/( x₂-x₁)2

F₃→₁+ F₂→₁ =k*q₁*q₃/( x₁-x₃)² - k*q₁*q₂/( x₂-x₁)2 = 0 – условие равновесия для заряда 1

отсюда q₃/( x₁-x₃)² - q₂/( x₂-x₁)² = 0

отсюда q₃ = q₂*( x₁-x₃)² /( x₂-x₁)² = -25мкКл *( 0,3)² /( 0,2)²= -25мкКл *2,25 = - 56,25 мкКл – это ответ

рассмотрим также силы действующие на второй заряд

F₃→₂ = - F₂→₃ =  k*q₂*q₃/( x₂-x₃)²

F₁→₂ = - F₂→₁  = k*q₁*q₂/( x₂-x₁)²

F₃→₂  + F₁→₂ =  k*q₂*q₃/( x₂-x₃)² + k*q₁*q₂/( x₂-x₁)² = 0 – условие равновесия для заряда 2

отсюда q₃/( x₂-x₃)² + q₁/( x₂-x₁)² = 0

отсюда q₃ = -q₁*( x₂-x₃)² /( x₂-x₁)² = -9мкКл *( 0,5)² /( 0,2)²= -9мкКл *6,25 = - 56,25 мкКл – это ответ, ответ совпал.

ответ заряд q₃ = - 56,25 мкКл нужно расположить на расстоянии 30 см от заряда q₁ = 9мкКл и на расстоянии 50 см от заряда q₂ = -25мкКл. (заряд q₁ расположен на одной линии между q₃ и q₂)