Physics
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(4)の説明がよくわかりません
どうして位置エネルギーはkqQ/r₁でいいのでしょうか?
色々考えたんですけどどうしても納得がいかないので教えてください……

Answers

✨ Best Answer ✨

どちらも+の電荷を帯びていて同符号なので、それぞれには反発する斥力が働き、これらの力はクーロン力で表されます。
クーロン力はqとQに対して反発距離r1からF=kqQ/r1^2 となります。
あとは、これをそれぞれの位置r1で積分すればよいのですが、基準となる方向によって位置エネルギーは変わってきますよね。今回はBからみたAの位置エネルギーなので、位置情報が-r1となり、これで積分すれば、質問者さんの丸で囲った正の位置エネルギー値を得ることができます。

はっしー

積分使うのは思いつきませんでした
ありがとうございます

hizumi

エネルギーというものは力を積分したスカラー量というのが1番説明しやすいですね。
補足するとクーロン力の積分値は
-kqQ/r1ですね。これが、エネルギーですが、そのまま数直線をイメージしてみてください。Bを原点0とすれば、x軸負方向にr1進めた所にAがあるので、Bを基準としたAの位置エネルギーの位置情報は-r1となり、これを代入してあげれば、得られたい位置エネルギー値が求まるということです。

hizumi

一応、説明不足なところを補足しておきます。

はっしー

丁寧にありがとうございます

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