(3.5、0.5)および( - 2、1.5)に位置する2つの荷電粒子は、q_1 3μC、およびq_2 4μCの電荷を有する。 a)q2にかかる静電力の大きさと方向q_2にかかる正味の力がゼロになるように、3番目の電荷q_3 = 4µCを見つけます。

(3.5、0.5)および( - 2、1.5)に位置する2つの荷電粒子は、q_1 3μC、およびq_2 4μCの電荷を有する。 a)q2にかかる静電力の大きさと方向q_2にかかる正味の力がゼロになるように、3番目の電荷q_3 = 4µCを見つけます。
Anonim

回答:

#q_3# 一点に配置する必要があります #P_3(-8.34、2.65)##6.45 cm# 離れて #q_2# からの力の魅力的なラインの反対側 #q_1〜q_2#。力の大きさは #| F_(12)| = | F_(23)| = 35 N#

説明:

物理学: 明らかに #q_2# に引き付けられる #q_1# 力で、 #F_e = k(| q_1 || q_2 |)/ r ^ 2# どこで

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

だから私たちは計算する必要があります #r ^ 2#距離の式を使います。

#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 ^ -2 m#

#F_e = 8.99xx10 ^ 9キャンセル(m ^ 2)/キャンセル(C ^ 2)((3xx10 ^ -6 * 4xx10 ^ 6)キャンセル(C ^ 2))/((5.59xx10 ^ -2)^ 2キャンセル(m ^ 2))#

#色(赤)(F_e = 35N)# 上記のように #q_2# に引っ張られている #q_1#

方向は方向によって与えられます #q_2 - > q_1#

したがって、方向は次のとおりです。

#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#

そして単位ベクトルは次のとおりです。 #u_(12)= 1 / 5.59(5.5i - j)#

そして方向角: #tan ^ -1 -1 / 5.5 = -10.3 ^ 0#

2番目の質問はどこに置くべきか尋ねる #q_3 =4μC# 力がかかるように #q_2 = 0#

物理学: とすれば #q_2# 引き寄せられる #q_1# その反対の力が必要です。今から #q_3# 反対方向に引っ張られた力は、次のように配置することによって得られます。 #q_3# そのような力線上 #q_2# 間のどこかに #q_3# そして #q_1#.

計算する #r_(23)# であることを知っている力方程式から #色(赤)(F_e = 35N)#したがって

#35 = k(| q_2 || q_3 |)/ r_(23)^ 2; r_(23)^ 2 = 8.99xx10 ^ 9キャンセル(N)m ^ 2 /キャンセル(C ^ 2)((4xx10 ^ -6 * 4xx10 ^ 6)キャンセル(C ^ 2))/(35cancel(N)) = 4.1xx10 ^ -3m。 r_(23)= 6.45xx10 ^ -2m = 6.45 cm#

今、方向が探している角度と反対の方向であるとすると、

#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#

これを次の座標に追加します。 #q_2(-2、1.5)#

そして #q_3# 座標は次のとおりです。#q_3(-8.34、2.65)