Поле создано зарядом 10^-8 кл какую работу совершают силы при перемещении протона из точки находящейся...

Для расчета работы, совершенной силами при перемещении протона из одной точки в другую в электростатическом поле, необходимо учесть изменение потенциальной энергии протона.

Потенциальная энергия протона в электростатическом поле определяется формулой:

U = k q1 q2 / r,

где U - потенциальная энергия, k - постоянная Кулона (8.99 10^9 Нм^2/Кл^2), q1 и q2 - заряды протона и заряда, создающего поле соответственно, r - расстояние между зарядами.

Из условия задачи известно, что заряд, создающий поле, равен 10^-8 Кл, расстояние от протона до заряда равно 16 см (0.16 м) и 20 см (0.20 м), соответственно. Заряд протона принимается равным элементарному заряду e = 1.6 * 10^-19 Кл.

Таким образом, начальная потенциальная энергия протона равна:

U1 = k q1 e / r1,

U1 = (8.99 10^9) (10^-8) (1.6 10^-19) / 0.16,

U1 = 0.0899 Дж.

Конечная потенциальная энергия протона:

U2 = k q1 e / r2,

U2 = (8.99 10^9) (10^-8) (1.6 10^-19) / 0.20,

U2 = 0.07192 Дж.

Работа, совершенная силами при перемещении протона из точки на расстоянии 16 см до 20 см:

W = U1 - U2,

W = 0.0899 - 0.07192,

W = 0.01798 Дж.

Таким образом, силы совершили работу в размере 0.01798 Дж при перемещении протона из указанных точек.

Работа, совершаемая силами при перемещении протона, равна 1,6 * 10^-17 Дж.

Для ответа на этот вопрос необходимо использовать понятие электрического потенциала и работы электрических сил.

1. Электрический потенциал точечного заряда:

Электрический потенциал ( \varphi ) в точке, находящейся на расстоянии ( r ) от точечного заряда ( Q ), можно вычислить по формуле: [ \varphi = \frac{kQ}{r} ] где ( k ) — это электростатическая постоянная, ( k \approx 8.99 \times 10^9 \, \text{Н·м}^2/\text{Кл}^2 ).

1. Разность потенциалов:

Для протона, перемещающегося из точки на расстоянии ( r_1 = 16 \, \text{см} = 0.16 \, \text{м} ) до точки на расстоянии ( r_2 = 20 \, \text{см} = 0.20 \, \text{м} ) от заряда, разность потенциалов ( \Delta \varphi ) будет: [ \Delta \varphi = \varphi_1 - \varphi_2 = \frac{kQ}{r_1} - \frac{kQ}{r_2} ]

Подставим значения: [ \Delta \varphi = \frac{(8.99 \times 10^9) \times (10^{-8})}{0.16} - \frac{(8.99 \times 10^9) \times (10^{-8})}{0.20} ] [ \Delta \varphi = \frac{8.99 \times 10 \times 10^1}{0.16} - \frac{8.99 \times 10 \times 10^1}{0.20} ] [ \Delta \varphi = \frac{8.99}{0.016} - \frac{8.99}{0.02} ] [ \Delta \varphi = 561.875 - 449.5 \approx 112.375 \, \text{В} ]

1. Работа электрических сил:

Работа ( A ), совершаемая электрическими силами при перемещении заряда ( q ) в электрическом поле, выражается как: [ A = q \Delta \varphi ]

Поскольку протон имеет заряд ( q = +e \approx 1.6 \times 10^{-19} \, \text{Кл} ), работа будет: [ A = (1.6 \times 10^{-19}) \times (112.375) \, \text{Дж} ] [ A \approx 1.798 \times 10^{-17} \, \text{Дж} ]

Таким образом, силы электрического поля совершают работу около ( 1.798 \times 10^{-17} ) Дж при перемещении протона из точки на расстоянии 16 см до точки на расстоянии 20 см от заряда ( 10^{-8} \, \text{Кл} ).