Дано: сторона квадрата a = 5 см, заряды q = 2 нКл в каждой вершине.
а) Найти силу взаимодействия между ближайшими зарядами.
Расстояние между ближайшими зарядами равно a = 5 см. Используем формулу для расчета силы взаимодействия между двумя точечными зарядами: F = k * |q1 * q2| / r^2, где k - постоянная Кулона (k ≈ 9 * 10^9 Н·м^2/Кл^2), q1 и q2 - заряды, r - расстояние между зарядами.
Подставляя значения, получаем: F = 9 * 10^9 * |2 * 10^(-9) * 2 * 10^(-9)| / (5 * 10^(-2))^2 = 14.4 * 10^(-5) Н.
Ответ:
а) С ближайшими зарядами взаимодействуют с силой 14.4 мкН.
б) Найти силу взаимодействия между наиболее удаленными зарядами.
Расстояние между наиболее удаленными зарядами на диагонали квадрата равно a√2. Повторяем расчет: F = 72 мкН.
Ответ:
б) С наиболее удаленными зарядами взаимодействуют с силой 72 мкН.
в) Найти равнодействующую силу, с которой три заряда действуют на четвертый.
Так как три заряда одинаковы и находятся на одинаковом расстоянии от четвертого заряда, равнодействующая сила равна сумме сил взаимодействия каждого из трех зарядов с четвертым: Fравн = 3 * F = 43.2 мкН.
Ответ:
в) Равнодействующая сила, с которой три заряда действуют на четвертый, равна 43.2 мкН.