В вершинах равностороннего треугольника расположены равные по модулю заряды q индекс 1, q индекс 2 и q индекс 3 (см. рис.). Какому вектору сонаправлена суммарная сила, действующая на заряд q индекс 1 со стороны зарядов q индекс 2 и q индекс 3?

Электростатика — Задание 9 ОГЭ по физике №00007530

Задание №9. Расчетная Задача. Электричество

Электростатика

№2. Задание 9

ID: 00007530

В вершинах равностороннего треугольника расположены равные по модулю заряды $$q_1$$ , $$q_2$$ и $$q_3$$ (см. рис.). Какому вектору сонаправлена суммарная сила, действующая на заряд $$q_1$$ со стороны зарядов $$q_2$$ и $$q_3$$ ?

Рисунок к заданию 9 ОГЭ по физике — Электростатика

Источник: ФИПИ

Решение

Дано:

q_1 = q_2 = q_3 \gt 0

— заряды в вершинах равностороннего треугольника

Найти:

направление суммарной силы на

$q_1$

⠀

Решение:

Все три заряда положительные и равны по модулю. Одноимённые заряды отталкиваются, поэтому:

\vec{F}_{21}

— сила, с которой

$q_2$

действует на

$q_1$

, направлена от

$q_2$

$q_1$

(вдоль соответствующей стороны треугольника).

\vec{F}_{31}

— сила, с которой

$q_3$

действует на

$q_1$

, направлена от

$q_3$

$q_1$

. По закону Кулона модули сил равны:

F_{21} = F_{31} = \dfrac{k q^2}{a^2}

где

$a$

— длина стороны треугольника. Так как треугольник равносторонний, угол между

\vec{F}_{21}

\vec{F}_{31}

равен

$60°$

, и обе силы симметричны относительно высоты, опущенной из вершины

$q_1$

. По правилу параллелограмма (или треугольника векторов) сумма

\vec{F} = \vec{F}_{21} + \vec{F}_{31}

направлена вдоль биссектрисы угла

$q_1$

, то есть от середины противоположной стороны к вершине

$q_1$

— наружу от центра треугольника. Этому направлению соответствует вектор номер

$4$

Ответ

Видеоразбор

Другие задания по теме «Электростатика» (8)