Дано:
Четыре одноименных точечных заряда величиной q расположены вдоль одной прямой на расстоянии r друг от друга.
Решение:
Для того чтобы поместить четыре заряда в вершинах тетраэдра с ребром, равным r, нужно провести работу для перемещения их в новое положение. Это можно найти через изменение потенциальной энергии системы зарядов:
W = ΔU,
ΔU = U2 - U1,
U = k * (|q1*q2| / r).
Тогда
U1 = k * |q^2| / r,
U2 = 3 * k * |q^2| / r.
Изменение потенциальной энергии будет:
ΔU = 3 * k * |q^2| / r - k * |q^2| / r.
Подставив значения, получим:
ΔU = 2 * k * |q^2| / r.
Ответ:
Необходимая работа, чтобы поместить четыре заряда в вершинах тетраэдра с ребром, равным r, составит примерно 2 * k * |q^2| / r.