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高校物理、電磁気

(問題)
XY平面上S原点に+2Q、点T(a,0)にーQの電荷がある。
このとき、電界が0となる地点はどこか?
(解答)
題意を満たす地点のSからの距離をs,Tからの距離をtとする。
その地点における電界はそれぞれ
S:2KQ/S^2、T:KQ/Q^2
S^2:T^2=2:1⇔S:T=√2:1(★)
これを満たすのは図の円上である。
しかし、X軸上のX>aを満たす点しか0にならないので、地点は(X、0)(ただし、X>a)
2KQ/X^2=KQ/(X-a)^2⇔X=(2+√2)a(X>0より)
答え(2+√2a,0)
と書いたのですが、どうでしょうか?
そもそも最初に実験して、X軸上でTより右の点しかダメだということはわかったのですが、答案の書き方がわかりませんでした。また、★ですが、一般に比は負になることはないですよね?

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投稿日時 - 2014-04-03 14:12:02

QNo.8539910

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質問者が選んだベストアンサー

>比は必ず正なのですか

sとtの定義によります。
単に点S,Tからの距離では点のどちら側かはっきりしないので
好ましくありませんし、xとの関係も複雑ですが、
定義上両式とも比は正になります。
sとtが点S、Tに対する相対位置なら、正負を持ちますので
比も正負があります。

投稿日時 - 2014-04-04 08:29:01

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回答(4)

ANo.3

 ベクトル和が0になるのは、ベクトルの向きが反対の直線になるときだけですから、電界が0になる点は二つの電荷を通る直線状にあります。
 その点の座標を、(x,0)とし、電荷の正負と大きさを考えると、a<x となります。

 2/x^2 = 1/(x-a)^2

 x = (2 + √2)a

 比というのは、割合ですから、負の比は意味がないと思います。

投稿日時 - 2014-04-04 08:09:14

ANo.2

素直に解くなら x<0, 0<x<a, a < x に分けて
電界を表す式を作り、解くのがよいでしょう。
解が a < x にしかないことが明瞭になります。

投稿日時 - 2014-04-04 01:24:56

ANo.1

答は途中まであってるけど、数式の書方が思いっきりひとりよがり
ですね(^^;

まず式の意味をひとことかきましょう。
なぜ、sとtを使わないのですか?
大文字だと点の名前と重なって混乱しますよね?

最初の式は何をあらわしていますか? : の意味は?

XとKもまあわかりますが、一言も説明がないのは
まずいのでは?

答えは((√2 + 2)a, 0)

です。

投稿日時 - 2014-04-03 23:41:48

補足

読みずらくて、ごめんなさい。s,tは変換ミスです。解答の方針自体はどうですか?また、比は必ず正なのですか?

投稿日時 - 2014-04-04 01:03:55

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