(3.5, .5)와 (-2, 1.5)에 위치한 두 개의 대전 입자는 q_1 = 3μC, q_2 = -4μC의 전하를 띤다. a) q2에 대한 정전기력의 크기와 방향을 구하라. q_2에 대한 순 강제력이 0이되도록 세 번째 충전 q_3 = 4μC를 찾습니다.

(3.5, .5)와 (-2, 1.5)에 위치한 두 개의 대전 입자는 q_1 = 3μC, q_2 = -4μC의 전하를 띤다. a) q2에 대한 정전기력의 크기와 방향을 구하라. q_2에 대한 순 강제력이 0이되도록 세 번째 충전 q_3 = 4μC를 찾습니다.
Anonim

대답:

# q_3 # 어떤 지점에 배치해야한다. # P_3 (-8.34, 2.65) ## 6.45 cm # 멀리 떨어져 # q_2 # 포스의 매력적인 라인 반대쪽에서 # q_1 ~ q_2 #. 힘의 크기는 # | F_ (12) | = | F_ (23) | = 35 N #

설명:

물리학: 분명히 # q_2 # ~쪽으로 끌릴 것이다 # q_1 # 힘으로, # F_e = k (| q_1 || q_2 |) / r ^ 2 # 어디에

#k = 8.99xx10 ^ 9Nm ^ 2 / C ^ 2; q_1 = 3muC; q_2 = -4muC #

그래서 우리는 계산할 필요가 있습니다. # r ^ 2 #거리 공식을 사용합니다.

#r = sqrt ((x_2- x_1) ^ 2 + (y_2-y_1) ^ 2) #

#r = sqrt ((- 2.0-3.5) ^ 2 + (1.5-.5) ^ 2) = 5.59cm = 5.59xx10 ^ -2m #

(C ^ 2) / ((3 ^ 10 ^ -6 * 4 ^ 10 ^ 6) 취소 (C ^ 2)) / ((5.59xx10 ^ -2) ^ 2 취소 (m ^ 2)) #

#color (빨강) (F_e = 35N) # 상술 한 바와 같이 # q_2 # 뽑히고있다. # q_1 #

방향은 방향에 의해 주어진다. # q_2 -> q_1 #

따라서 방향은 다음과 같습니다.

# r_ (12) = (x_1-x_2) i + (y_1 - y_2) j #

#r_ (12) = (3.5-2.0) i + (05-1.5) j = 5.5i-j #

단위 벡터는 다음과 같습니다. #u_ (12) = 1 / 5.59 (5.5i-j) #

및 방향 각: # tan ^ -1 -1 / 5.5 = -10.3 ^ 0 #

두 번째 질문은 어디에 배치해야하는지 묻습니다. # q_3 = 4muC # 그래서 # q_2 = 0 #

물리학: 을 고려하면 # q_2 # 당겨졌다 # q_1 # 우리는 그 반대의 힘이 필요합니다. 지금부터 # q_3 # 플러스로 충전 된 경우 반대 방향으로 당기는 힘은 # q_3 # 힘의 라인에 # q_2 # 어딘가에 # q_3 ## q_1 #.

우리는 계산한다. #r_ (23) # 그것이 될 것임을 알면서 힘의 방정식으로부터 #color (빨강) (F_e = 35N) #그러므로

# 35 = k (| q_2 || q_3 |) / r_ (23) ^ 2; 취소 (C ^ 2) / 취소 (C ^ 2) ((4 × 10 ^ -6 * 4 × 10 ^ 6) 취소 (C ^ 2)) / (35 취소 (N)) = 4.1xx10 ^ -3m; r_ (23) = 6.45xx10 ^ -2m = 6.45cm #

이제 우리가 찾고있는 각도의 반대 방향이 주어진다면:

#theta = 180 ^ 0-10.3 ^ 0 = 169.7 ^ 0 #

#r_ (23) = 6.45cos (169.7) i + 6.45sin (169.7) j #

# r_ (23) = -6.34i + 1.15j #

이제 이것을 다음 좌표에 추가하십시오. # q_2 (-2, 1.5) #

# q_3 # 좌표는 다음과 같습니다. # q_3 (-8.34, 2.65)