En afgift på -2 C er ved oprindelsen. Hvor meget energi vil blive anvendt til eller frigivet fra en 4 C-afgift, hvis den flyttes fra (7, 5) til (3, -2)?

En afgift på -2 C er ved oprindelsen. Hvor meget energi vil blive anvendt til eller frigivet fra en 4 C-afgift, hvis den flyttes fra (7, 5) til (3, -2)?
Anonim

Lade # Q_1 = 2C #, # Q_2 = 4C #, # P = (7,5) #, # Q = (3.-2) #, og # O = (0.0) #

Afstandsformlen for kartesiske koordinater er

# D = sqrt ((x_2-x_1) ^ 2 + (y_2-y_1) ^ 2 #

Hvor # x_1, y_1 #, og # x_2, y_2, # er de kartesiske koordinater for henholdsvis to punkter.

Afstand mellem oprindelse og punkt P dvs. # | OP | # er givet af.

# | OP | = sqrt ((7-0) ^ 2 + (5-0) ^ 2) = sqrt (7 ^ 2 + 5 ^ 2) = sqrt (49 + 25) = sqrt74 #

Afstand mellem oprindelse og punkt Q dvs. # | OQ | # er givet af.

# | OQ | = sqrt ((3-0) ^ 2 + (- 2-0) ^ 2) = sqrt ((3) ^ 2 + (- 2) ^ 2) = sqrt (9 + 4) = sqrt13 #

Afstanden mellem punkt P og punkt Q dvs. # | PQ | # er givet af.

# | PQ | = sqrt ((3-7) ^ 2 + (- 2-5) ^ 2) = sqrt ((- 4) ^ 2 + (- 7) ^ 2) = sqrt (16 + 49) = sqrt65 #

Jeg trækker det elektriske potentiale ud på punkter # P # og # Q #.

Så vil jeg bruge dette til at udarbejde den potentielle forskel mellem de to punkter.

Dette er arbejdet ved at flytte en enhedsladning mellem de to punkter.

Arbejdet med at flytte a # 4C # opkræve mellem # P # og # Q # kan derfor findes ved at multiplicere den potentielle forskel med #4#.

Det elektriske potentiale på grund af en afgift # Q # på afstand # R # er givet af:

# V = (k * q) / r #

Hvor # K # er en konstant og dens værdi er # 9 * 10 ^ 9 nM ^ 2 / C ^ 2 #.

Så potentialet på punkt # P # på grund af opkrævning # Q_1 # er givet af:

# V_P = (k * q_1) / sqrt74 #

Potentialet ved # Q # på grund af afgiften # Q_1 # er givet af:

# V_Q = (k * q_1) / sqrt13 #

Så den potentielle forskel er givet af:

# V_Q-V_P = (k * q_1) / sqrt13- (k * q_1) / sqrt74 = (k * q_1) (1 / sqrt13-1 / sqrt74) #

Så arbejdet i at flytte a # Q_2 # opladning mellem disse 2 point er givet af:

# W = q_2 (V_Q-V_P) = 4 (k * q_1) (1 / sqrt13-1 / sqrt74) = 4 (9 * 10 ^ 9 * (- 2)) (1 / sqrt13-1 / sqrt74) = - 11,5993 * 10 ^ 9 #

Dette er arbejdet på afgiften.

Der er ingen enheder af afstand givet. Hvis dette var i meter, ville svaret være i Joules.