Потенциальная энергия системы точечных зарядов в равновесии

[fred1996]

Пусть у нас задана система точечных зарядов в статическом равновесии.
Известно, что такое равновесие не может быть устойчивым.
Предлагаю оценить потенциальную энергию такой системы, полагая как обычно энергию равную нулю, если все заряды развести на бесконечное расстояние друг от друга.

[AnatolyBa]

Проголосовал за 4, но, пожалуй все-таки 3

[svv]

Проголосовал за 3 с оговоркой, что точечных зарядов конечное число.

[fred1996]

AnatolyBa


-- 12.05.2021, 09:29 --

svv в сообщении #1518314 писал(а):

Проголосовал за 3 с оговоркой, что точечных зарядов конечное число.

Ага, ещё скажите, что заряды нельзя дробить до бесконечности. :)

[EUgeneUS]

Проголосовал за "меньше нуя", чтобы это не означало
Шутка.
Но серьезно проголосовал за второй вариант.

[fred1996]

Интересно, кто-нибудь реально решил задачу, или опираемся только на "здравый смысл"?
Я ведь эту задачку взял из обычного задачника по физике. При этом конечно с задней мыслью про "здравый смысл".
Просьба только пока не публиковать решение.
Подождём физиков. А то пока такое ощущение, что тут одни гуманитарии собрались.

[EUgeneUS]

EUgeneUS в сообщении #1518318 писал(а):

Но серьезно проголосовал за второй вариант.

Хотя поспешил, как всегда. Есть пример, где больше нуля. Причем, все заряды точечные и свободные.
Для меньше нуля, есть пример, где некоторые заряды жестко связаны на некотором расстоянии.

[fred1996]

EUgeneUS
Что значит "жёстко связанные"? Имеется ввиду, что действуют только электростатические силы протягивания и отталкивания. Никаких "механических" связей нет. А в таком случае любое равновесие неустойчиво. Чуть пошевелишь, и все разъедется.

[Sender]

У простейшей конфигурации, которая приходит на ум, энергия отрицательна.

[EUgeneUS]

fred1996 в сообщении #1518317 писал(а):

Ага, ещё скажите, что заряды нельзя дробить до бесконечности. :)

При "раздроблении" точечного заряда сильно много энергии выделится.

-- 12.05.2021, 21:44 --

fred1996 в сообщении #1518326 писал(а):

Что значит "жёстко связанные"?

Точечные заряды могут существовать? Если да, то что их удерживает от "раздробления"?

[realeugene]

Нуль, и это совершенно тривиально, если немного подумать.

-- 12.05.2021, 22:01 --

fred1996 в сообщении #1518323 писал(а):

Подождём физиков. А то пока такое ощущение, что тут одни гуманитарии собрались.

[AnatolyBa]

fred1996 в сообщении #1518323 писал(а):

или опираемся только на "здравый смысл"?

Нет, не только. Хотя мое решение не такое строгое как хотелось бы.
А вначале рассмотрел несколько примеров и ошибся в вычислениях.

svv в сообщении #1518314 писал(а):

Проголосовал за 3 с оговоркой, что точечных зарядов конечное число.

А если бесконечное, но с конечным суммарным зарядом и в ограниченной области?

[svv]

AnatolyBa, пока не знаю.

fred1996 в сообщении #1518323 писал(а):

кто-нибудь реально решил задачу

Я тоже решал. Если хотите, вышлю решение в ЛС (оно уже написано).

[fred1996]

svv
Да нет, не стоит.
Я ведь эту задачку дал в шутку.
Потом тут обсудим все конструктивные решения.

[chislo_avogadro]

Гуманитарное решение. Если система находится в неустойчивом равновесии, то при отклонении она сваливается в устойчивое, выделяя энергию (карандаш на-попа).
За 1.