В вершинах квадрата расположены отрицательные заряды q=-5*10^(-4) кл каждый. Определить, какой положительный заряд нужно расположить в центре квадрата, чтобы система оказалась в равновесии

по определению , чтобы получить сумму двух векторов, надо к концу певого вектора подставить начала второго вектора. тогда суммой векторов называется вектор, соединяющий начало первого с концом второго.

выполним эту операцию для одинаковых по величине, но противоположно направленных векторов. тогда начало первого совпадет с концом второго и результатом сложения будет нулевой вектор.

формульно это выражается:

если шар полый, то потенциал его внутри постоянен и равен 30 в.

рассмотрим случай равномерно заряженного по объему целого шара.

тогда его потенциал на расстоянии r от центра находится по формуле:

ф = ,

где е0 = 8,85*10^(-12) - эл. постоянная, r = 0,05 м, r = 0,1 м, р = q/(4пr^3/3) - объемная плотность заряда.

найдем заряд q шара:

ф = kq/r, где ф = 30 в, k = 9*10^9

q = фr/k.

объемная плотность:

p = 3ф/(4пkr^2)

искомый потенциал шара на расстоянии r от центра:

ф = ф(3r^2 - r^2) / (2r^2) = 30*(0,03-0,0025)/0,02 = 30(1,5-0,125) =

= 41,25 в.

ответ: 41,25 в ( если шар равномерно заряжен по объему)

или 30 в (если шар - полый)

время движения: t = s/v = 0,5 часа = 30 мин.

тогда количество сделанных оборотов:

n = s*n/v = 30*1500 = 45 000

ответ: 45 000.

переводим 400г=0,4кг

по 2 закону ньютона f=m*a.

из формулы ускорения выражаем начальную скорость: v0=v-a*t

  v0=10-0.6/0.4*5=2.5м/с