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どうしても分からないので教えてください。お願いします。

どうしても分からないので教えてください。お願いします。 一辺が1mの正方形の各頂点A,B,C,Dおよびその重心Mに、それぞれ2×10^(-9)C,4×10^(-9)C,‐2×10^(-9)C,‐4×10^(-9)Cおよび6×10^(-10)Cの点電荷をおいたとき、重心Mに置いた点電荷(6×10^(-10)C)に働くクーロン力Nを求めよ。またこの点電荷をMから辺ABまで運ぶのに要する仕事Jを求めよ。 答え:9.66×10^(-8)N 3.59×10^(-8)J

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回答No.1

(2)Mから辺ABの中央?かどうかわかりませんが、回答不能 (1)は下記となります。  A(+) B(+)  ×--------×       ×(+)      M  ×--------×  D(-) C(-) QA=2×10^(-9)C QB=4×10^(-9)C QC=-2×10^(-9)C QD=-4×10^(-9)C QM=6×10^(-10)C 正方形の重心Mに働くク-ロン力はA,B,C,Dのベクトル重ねあわせで計算する。 ここでAとCの大きさは同じ、符号が異なる。なのでAとM、CとMの合成ク-ロン力F1 の大きさは一方の答えを2倍にすればよい。 F1の向きはMからCの方向で r1=CM=√(0.5^2+0.5^2)=√2/2 |F1|=2×9.0×10^9×|QC×QM|/(r1^2)     =2×9.0×10^9×2×6/(1/2)×10^(-19) 同様にBとDより 合成F2ク-ロン力の向きはMからDの方向で r2=DM=√(0.5^2+0.5^2)=√2/2 |F2|=2×9.0×10^9×|QB×QM|/(r2^2)     =2×9.0×10^9×4×6/(1/2)×10^(-19) いまF1とF2を合成すればよい。正方形なのでF1とF2の角度は90度より F=√(F1^2+F2^2)=2×9.0×10^9×2×6/(1/2)×10^(-19)×√(1^2+2^2)               =9.65981・・×10^(-8)=9.66×10^(-8) N

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