Trợ lý học tập AI - Câu trả lời này chỉ mang tính tham khảo
Để giải bài toán này, chúng ta sẽ sử dụng định luật Coulomb để tính toán lực tác dụng giữa các điện tích. Giả sử các điện tích có độ lớn bằng nhau là \( q \) và đặt tại các đỉnh của tam giác đều với cạnh \( a \).
### 1. Lực tác dụng lên \( q_1 \)
- **Điện tích \( q_2 \)** tác dụng lên \( q_1 \):
- Lực Coulomb giữa \( q_1 \) và \( q_2 \) là:
\[
F_{12} = k \frac{|q|^2}{a^2}
\]
Hướng của lực này từ \( q_1 \) đến \( q_2 \) (hướng ra ngoài).
- **Điện tích \( q_3 \)** tác dụng lên \( q_1 \):
- Lực Coulomb giữa \( q_1 \) và \( q_3 \) là:
\[
F_{13} = k \frac{|q|^2}{a^2}
\]
Hướng của lực này từ \( q_1 \) đến \( q_3 \) (hướng ra ngoài).
### Tổng hợp lực tác dụng lên \( q_1 \)
Vì \( q_2 \) và \( q_3 \) có dấu khác nhau, nên một trong hai lực sẽ hướng vào trong và một lực sẽ hướng ra ngoài. Giả sử \( q_1 \) và \( q_2 \) cùng dấu, còn \( q_3 \) có dấu khác.
- Lực \( F_{12} \) hướng ra ngoài, còn \( F_{13} \) hướng vào trong. Tổng hợp lực sẽ là:
\[
F_{1} = F_{12} - F_{13} = k \frac{|q|^2}{a^2} - k \frac{|q|^2}{a^2} = 0
\]
### 2. Lực tác dụng lên \( q_2 \)
- **Điện tích \( q_1 \)** tác dụng lên \( q_2 \):
- Lực Coulomb giữa \( q_1 \) và \( q_2 \) là:
\[
F_{21} = k \frac{|q|^2}{a^2}
\]
Hướng từ \( q_2 \) đến \( q_1 \) (hướng vào trong).
- **Điện tích \( q_3 \)** tác dụng lên \( q_2 \):
- Lực Coulomb giữa \( q_2 \) và \( q_3 \) là:
\[
F_{23} = k \frac{|q|^2}{a^2}
\]
Hướng từ \( q_2 \) đến \( q_3 \) (hướng ra ngoài).
### Tổng hợp lực tác dụng lên \( q_2 \)
- Lực \( F_{21} \) hướng vào trong, còn \( F_{23} \) hướng ra ngoài. Tổng hợp lực sẽ là:
\[
F_{2} = F_{23} - F_{21} = k \frac{|q|^2}{a^2} - k \frac{|q|^2}{a^2} = 0
\]
### 3. Lực tác dụng lên \( q_3 \)
- **Điện tích \( q_1 \)** tác dụng lên \( q_3 \):
- Lực Coulomb giữa \( q_1 \) và \( q_3 \) là:
\[
F_{31} = k \frac{|q|^2}{a^2}
\]
Hướng từ \( q_3 \) đến \( q_1 \) (hướng vào trong).
- **Điện tích \( q_2 \)** tác dụng lên \( q_3 \):
- Lực Coulomb giữa \( q_2 \) và \( q_3 \) là:
\[
F_{32} = k \frac{|q|^2}{a^2}
\]
Hướng từ \( q_3 \) đến \( q_2 \) (hướng ra ngoài).
### Tổng hợp lực tác dụng lên \( q_3 \)
- Lực \( F_{31} \) hướng vào trong, còn \( F_{32} \) hướng ra ngoài. Tổng hợp lực sẽ là:
\[
F_{3} = F_{32} - F_{31} = k \frac{|q|^2}{a^2} - k \frac{|q|^2}{a^2} = 0
\]
### Kết luận
Tổng hợp lực tác dụng lên mỗi điện tích đều bằng 0. Điều này có nghĩa là hệ thống điện tích này đang ở trạng thái cân bằng.
**Đáp án:** Lực tổng hợp tại mỗi điện tích là 0.
FQA.vn Nền tảng kết nối cộng đồng hỗ trợ giải bài tập học sinh trong khối K12. Sản phẩm được phát triển bởi CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ GIA ĐÌNH (FTECH CO., LTD)
Điện thoại: 1900636019
Email: info@fqa.vn
Địa chỉ: Số 21 Ngõ Giếng, Phố Đông Các, Phường Ô Chợ Dừa, Quận Đống Đa, Thành phố Hà Nội, Việt Nam.