На рисунке изображено взаимное расположение трех точечных зарядов q1 = +2,0·10–6 Кл, q2 = –2,0·10–6 Кл и q0 = +4,0·10–6 Кл и указаны расстояния между зарядами. Определите модуль и направление результирующей силы, действующей на заряд q0 со стороны зарядов q1 и q2.
Решение
Расстояния между зарядами
и ,
и
одинаковы и равны r = 0,5 м. На заряд со стороны заряда действует кулоновская сила отталкивания а со стороны заряда – сила притяжения Эти силы одинаковы по модулю и направлены вдоль прямых линий, на которых располагаются взаимодействующие заряды (см. рис.):
Здесь
Результирующая сила действующая на заряд равна векторной сумме сил и При сложении составляющие этих сил по оси x взаимно компенсируются, а составляющие по оси y, имеющие одинаковые знаки, суммируются.
Модуль результирующей силы будет равен
F = 2F10 sin α = 2·0,6·F10 = 0,35 Н.
Таким образом, результирующая сила действующая на заряд направлена антипараллельно оси y и равна по модулю 0,35 Н.