Exemple de rezolvare a problemelor privind legea lui Coulomb

Acasă | Despre noi | feedback-ul

Exemplul 1. Două dimensiuni bile mici de metal identice au sarcini și 7mkKl q1 = q2 = - 3 SCLC. Becuri adus în contact și sa răspândit pentru o anumită distanță. Se determină distanța r (în cm.), Dacă puterea de interacțiune cu sarcinile sa dovedit a fi F = 40 N.

Analiza: încărcat Micul margele își poate asuma sarcini punctiforme.

Sistemul de balon este izolat electric și pentru ea legea conservării taxa. Atunci când le aduce în sarcină netă de contact de redistribuire. Deoarece dimensiunea bilele sunt aceleași, taxa totală a sistemului va distribui în mod egal între ele. Figura în această sarcină este inutilă, deoarece atunci când scrieți ecuații, din care le găsim cantitatea necunoscută, forțele de direcție sunt lipsite de importanță. Am furnizat un set modul de forțe de interacțiune de încărcare după contactul lor.

Soluție: Legea conservării încărcării: orice sistem de suma algebrică electric de sarcină electrică rămâne constantă.

Astfel, fiecare taxă Bilă după contact este:

Scrierea legii lui Coulomb în poziția sa finală

Definim distanța dintre tarifele în starea finală:

Valorile numerice de substituție

Exemplul 2. Două identice de dimensiuni minge mici de metal agățat pe filamente lungi neconductive de lungime egală, fixate la un moment dat. Granulele sunt încărcate aceeași sarcină și sunt distanțate unul de altul. Ce se întâmplă în cazul în care una dintre bilele pentru a dezamorsa?

Analiză: Două minge identice ca și cheltuieli încărcat identice atârnă pe filamente lungi neconductive de lungime egală, fixate la un moment dat, și menținerea echilibrului (vezi figura a ..). Pe fiecare minge în timp ce există trei forțe: forța de gravitație. puterea de tensiune fire și puterea repulsiei Coulomb. Margele de același nume ca și taxele. După un talon de echilibru de descărcare este perturbată, iar bilele se ciocnesc cu o minge care rămâne cota de taxa între ele în mod egal, deoarece bile sunt de aceeași dimensiune. Încărcați din nou ca taxele, ei impinge și echilibrul este restabilit, dar distanța dintre bilele se vor schimba, devin egale (vezi. Fig. B), ca toate forțele care acționează asupra bilele să se schimbe.

Decizie. Efectuați desen la această problemă. Vom arăta două cazuri: (a) - poziție

bile la momentul inițial; (B) - poziția mingii după o schimbare a taxelor lor. Figura arată că sistemul este simetric în raport cu o linie verticală care trece prin punctul de atașare a firelor, astfel încât pentru a rezolva problema este suficient pentru a considera comportamentul unuia dintre bile și să înregistreze condițiile de echilibru pentru el. În cazul în care organismul nu este în mișcare în mod constant, atunci putem scrie starea de echilibru pentru ea: suma vectorială a forțelor care acționează asupra unui corp este egal cu zero, adică, . Proiectând acestei ecuații pe axele de coordonate ale unui sistem cartezian, a căror alegere este prezentată în figură, obținem două ecuații

Acest sistem de ecuații va avea aceeași formă pentru prima și a doua cazuri, cu toate acestea, să găsim mai întâi soluția pentru acest sistem de ecuații, în cazul general, și apoi se aplică rezultatul pentru a găsi cantitățile necunoscute în cazul nostru. Conform declarației firului problemă este lung, și anume, și de ce. Divizarea partea dreaptă a ecuației la dreapta primei părți și a doua ecuație, respectiv împărțirea laturile stângă ale ecuațiilor, obținem

Cantitatea de forță de interacțiune între încărcări, vom scrie, folosind legea lui Coulomb:

Pentru unghiuri mici de magnitudine mică, dar inegale la zero. Figura arată că.

Substituind expresia pentru forța Coulomb și tangent # 945;, obținem o ecuație din care se poate exprima distanța dintre sarcinile este, în general

Acum, înapoi la starea sarcinii noastre. În primul caz, fiecare talon are o sarcină, iar distanța dintre ele. În al doilea caz, o minge evacuate, iar taxa de-a doua împărțit în mod egal între cele două mărgele, astfel încât tarifele lor în al doilea caz va fi la fel și egale; distanța dintre ele va fi. Având în vedere toate acestea, putem scrie ecuația obținute pentru cele două cazuri:

Rezolvarea acestui sistem de ecuații, obținem

. prin urmare, distanța solicitată între încărcări în al doilea caz. Substituind valori numerice,

A: După descărcarea unuia dintre bilele de-a doua taxa de minge în impact în mod egal împărțit între ele și bile de recul dispersa pe o distanță.

Trei identice taxa punct q1 = q2 = q3 = nC 2 sunt la vârfurile unui triunghi echilateral cu latura a = 10 cm. Pentru a determina mărimea și direcția forței F. acționează pe una din taxele de celelalte două.

Desenați trei încărcare și arată direcția de cele două forțe exercitate de primul și al doilea la al treilea taxe.

Toate taxele sunt pozitive, aceasta înseamnă că ei se resping reciproc.

Desenați o suma vectorială a forței care acționează asupra a treia taxa. Se poate observa că această forță este îndreptată în sus pe verticală. Unghiurile sunt cunoscute.

Găsiți mărimea forței rezultante

A: forța care acționează asupra a treia taxa de celelalte două sarcini este de 7,2 x 10 -6 și H este îndreptat vertical în sus pe această cifră.