Четыре одинаковых точечных заряда 20 нкл закреплены в вершинах квадрата со стороной 10 см. найти силу, действующую на один из этих зарядов со стороны трех остальных.

по принципу суперпозиции равнодействующая трех сил будет лежать на продолжении диагонали квадрата и направлена вне квадрата.

модули сил со стороны трех зарядов равны соответственно:

k*qквад/аквад; k*qквад/2аквад; k*qквад/аквад. первая и третья сила из указанных дадут ранодействующую(по т.пифагора): кор2k*qквад/аквад. сложение полученной силы со второй из указанных выше и даст итоговый ответ:

f = (кор2   +   0,5)*k*qквад/аквад = 1,914*9*10 в 9 степ*4*10 в (-16)степ / 10 в (-2) = 68*10 в (-3)н =   0,68 мн.

Ответ: 4. в положении а пружина имеет минимальную потенциальную энергию, так как самая небольшая высота. в процессе перехода в положение b потенциальная энергия увеличивается и становится максимальной. но полная механическая энергия - это величина постоянная (если не учитывать трение), а складывается она из кинетической и потенциальной энергии. отсюда мы имеем, что в положении а кинетическая энергия максимальна, а в положении b минимальна. так же раньше мы выяснили, что потенциальная энергия изменяется. из того, что полная механическая энергия - это константа, мы имеем, что изменение потенциальной и кинетической энергии одинаковы, но с разным направлением. а изменение потенциальной энергии составляет eb - ea (максимум - минимум), и изменение кинетической ea-eb (максимум - минимум). как установлено ранее, эти изменения равны. остаётся подставить формулу кинетической энергии, и мы получаем ответ 4.