Закон Кулона — праблемы і рашэнні

1. Два кропкавыя зарады, QA = +8 мкКл і QB = -5 мкКл, знаходзяцца на адлегласці r = 10 см. Якая велічыня электрычная сілаКанстанта k = 8.988 x 109 Nm2C-2 = 9 х 109 Nm2C-2.

Закон Кулона – праблемы і рашэнні 1

Вядома:

Зарад А (q А ) = +8 мкКл = +8 x 10⁻⁶ Кл

Зарад B (q B ) = -5 мкКл = -5 x 10⁻⁶ Кл

k = 9 x 10⁻⁹ Нм²C − 2

Адлегласць паміж зарадамі A і B (rAB ) = 10 см = 0.1 м

Шукаецца : велічыня электрычнай сілы

Рашэнне:

Формула закона Кулона :

Закон Кулона – праблемы і рашэнні 2

Велічыня электрычнай сілы:

Закон Кулона – праблемы і рашэнні 16

[ірп]

2. Дзве зараджаныя часціцы, паказаныя на малюнку ніжэй, QP = +10 мкКл і Qq = +20 мкКл, знаходзяцца на адлегласці r = 10 см. Якая велічыня электрастатычнай сілы?

Закон Кулона – праблемы і рашэнні 4

Вядома:

Зарад P (QP ) = +10 мкКл = +10 x 10⁻⁶ Кл

Зарад Q (Q Q ) = +20 мкКл = +20 x 10⁻⁶ Кл

k = 9 x 10⁻⁹ Нм²C − 2

Адлегласць паміж зарадамі P і Q (rPQ ) = 12 см = 0.12 м = 12 × 10⁻² м

Шукаецца: велічыня электрычнай сілы

Рашэнне:

Закон Кулона – праблемы і рашэнні 15

[ірп]

3. Тры зараджаныя часціцы размешчаны ў лінію, як паказана на малюнку ніжэй. Зарад A = -5 мкКл, зарад B = +10 мкКл і зарад C = -12 мкКл. Вылічыце сумарную электрастатычную сілу, якая дзейнічае на часціцу B з-за двух іншых зарадаў.

Закон Кулона – праблемы і рашэнні 6

Вядома:

Зарад А (q А ) = -5 мкКл = -5 x 10⁻⁶ Кл

Зарад B (q B ) = +10 мкКл = +10 x 10⁻⁶ Кл

Зарад C (q C ) = -12 мкКл = -12 x 10⁻⁶ Кл

k = 9 x 10⁻⁹ Нм²C − 2

Адлегласць паміж часціцамі A і B (rAB ) = 6 см = 0.06 м = 6 × 10⁻² м

Адлегласць паміж часціцамі B і C (rBC ) = 4 см = 0.04 м = 4 × 10⁻² м

Шукаецца: велічыня і кірунак рэзультуючай электрастатычнай сілы, якая дзейнічае на часціцу B.

Рашэнне:

Рэзультуючая сіла, якая дзейнічае на часціцу B, — гэта вектарная сума сілы F BA , якая дзейнічае на часціцу B часціцай A, і сілы F BC , якая дзейнічае на часціцу B часціцай C.

Сіла F BA , якой часціца A дзейнічае на часціцу B:

 

Закон Кулона – праблемы і рашэнні 14

Кірунак электрастатычнай сілы паказвае на часціцу А (паказальнік налева).

Сіла FBC, якой часціца A дзейнічае на часціцу B:

 

Закон Кулона – праблемы і рашэнні 13

Кірунак электрастатычнай сілы паказвае на часціцу C (паказальнік направа).

Рэзультуючая электрастатычная сіла, якая дзейнічае на часціцу B :

F B = F AB – F BC = 675 Н – 125 Н = 550 ньютана.

Кірунак сумарнай электрастатычнай сілы, якая дзейнічае на часціцу B, паказвае на часціцу C (паказвае направа).

[ірп]

4. +Q1 = 10 мкКл, +Q2 = 50 мкКл і Q3 падзеленыя , як паказана на малюнку ніжэй. Які электрастатычны зарад на часціцы 3, калі сумарная электрастатычная сіла, якая дзейнічае на часціцу 2, роўная нулю.

Закон Кулона – праблемы і рашэнні 9

Вядома:

Зарад 1 (q² ) = +10 мкКл = +10 x 10⁻⁶ Кл

Зарад 2 (q² ) = +50 мкКл = +50 x 10⁻⁶ Кл

Адлегласць паміж зарадамі 1 і 2 (r12 ) = 2 см = 0.02 м = 2 × 10⁻² м

Адлегласць паміж зарадам 2 і зарадам 3 (r²³ ) = 6 см = 0.06 м = 6 × 10⁻² м

Сумарная электрастатычная сіла, якая дзейнічае на часціцу 2 (F2 ) = 0

Шукаецца : зарад 3 (q 3 )

Рашэнне:

Рэзультуючая сіла, якая дзейнічае на часціцу 2, — гэта вектарная сума сілы F²⁻¹, якая дзейнічае на часціцу 2 часціцай 1, і сілы F²⁻¹, якая дзейнічае на часціцу 2 часціцай 3.

Сіла F²⁻¹, якую дзейнічае на часціцу 2 часціца 1:

Закон Кулона – праблемы і рашэнні 10

Кірунак электрастатычнай сілы паказвае на часціцу 3 (паказальнік направа).

Сіла F23 уздзеянне часціцы 3 на часціцу 2: 

Кірунак электрастатычнай сілы паказвае на часціцу 1 (паказальнік налева).

Рэзультуючая электрастатычная сіла на часціцу 2 = 0:

Закон Кулона – праблемы і рашэнні 11

Пакінуць каментар