Задание 4 (1,5 балла): Какую требуется совершить работу для того, чтобы два заряда по (3 cdot 10^{-6}) Кл, находящиеся в воздухе на расстоянии 0,6 м друг от друга, сблизить до 0,2 м?

Для решения задачи потребуется вычислить изменение потенциальной энергии системы двух зарядов. Начальная потенциальная энергия: \[U_1 = k \frac{q_1 q_2}{r_1}\] Конечная потенциальная энергия: \[U_2 = k \frac{q_1 q_2}{r_2}\] Где: * (k = 9 \cdot 10^9) Н·м²/Кл² (постоянная Кулона) * (q_1 = q_2 = 3 \cdot 10^{-6}) Кл * (r_1 = 0,6) м * (r_2 = 0,2) м Работа, которую необходимо совершить: \[A = U_2 - U_1 = k q_1 q_2 (\frac{1}{r_2} - \frac{1}{r_1})\] Подставляем значения: \[A = 9 \cdot 10^9 \cdot (3 \cdot 10^{-6})^2 (\frac{1}{0.2} - \frac{1}{0.6})\] \[A = 9 \cdot 10^9 \cdot 9 \cdot 10^{-12} (5 - \frac{5}{3})\] \[A = 81 \cdot 10^{-3} \cdot \frac{10}{3} = 270 \cdot 10^{-3} = 0.27 \ Дж\] Ответ: 0.27 Дж