Определить какую работу А надо совершить, чтобы сблизить их до расстояния r4=25 см

Условие:

натрия пренебречь. 9.42. Два шарика с зарядами 91=6,66 нКл и 9= =13,33 нКл находятся на расстоянии г,= 40 см. Какую работу А надо совершить, чтобы сблизить их до расстояния r4=25 см?

Решение:

Определим предмет и раздел предмета задания: **Предмет:** Физика. **Раздел:** Электростатика. Теперь решим задачу шаг за шагом: 1. **Дано:** \[ q_1 = 6.66 \text{ нКл} = 6.66 \times 10^{-9} \text{ Кл} \] \[ q_2 = 13.33 \text{ нКл} = 13.33 \times 10^{-9} \text{ Кл} \] \[ r_1 = 40 \text{ см} = 0.40 \text{ м} \] \[ r_2 = 25 \text{ см} = 0.25 \text{ м} \] 2. **Закон Кулона для потенциала электрического взаимодействия зарядов:** \[ U = \frac{k \cdot q_1 \cdot q_2}{r} \] где \( k \) — электростатическая постоянная ( \( k = 8.99 \times 10^9 \text{ Н·м}^2/\text{Кл}^2 \) ). 3. **Найдём потенциал электрического взаимодействия на расстояниях \( r_1 \) и \( r_2 \):** Потенциал на расстоянии \( r_1 \): \[ U_1 = \frac{k \cdot q_1 \cdot q_2}{r_1} \] Потенциал на расстоянии \( r_2 \): \[ U_2 = \frac{k \cdot q_1 \cdot q_2}{r_2} \] 4. **Расчитаем потенциальные энергии на расстояниях \( r_1 \) и \( r_2 \):** На расстоянии \( r_1 \): \[ U_1 = \frac{8.99 \times 10^9 \cdot 6.66 \times 10^{-9} \cdot 13.33 \times 10^{-9}}{0.40} \approx 1.996 \times 10^{-6} \text{ Дж} \] На расстоянии \( r_2 \): \[ U_2 = \frac{8.99 \times 10^9 \cdot 6.66 \times 10^{-9} \cdot 13.33 \times 10^{-9}}{0.25} \approx 3.193 \times 10^{-6} \text{ Дж} \] 5. **Определим работу \(A\), которую необходимо совершить для сближения зарядов:** Работа, необходимая для изменения потенциальной энергии, равна разнице конечной и начальной потенциальных энергий: \[ A = U_2 - U_1 \] 6. **Подставим найденные значения:** \[ A \approx 3.193 \times 10^{-6} \text{ Дж} - 1.996 \times 10^{-6} \text{ Дж} \approx 1.197 \times 10^{-6} \text{ Дж} \] 7. **Ответ:** Необходимая работа для сближения шариков на указанное расстояние составляет примерно \( 1.197 \times 10^{-6} \text{ Дж} \).