Формула за електричен полнеж и електрична сила

Пример прашања и формули за електричен полнеж и електрична сила

Електричен полнеж

1. Два идентични полнежи, секој со маса m = 9√3 x 10^-4 кг е обесено на истата точка со помош на јаже со должина од l = 1 метар. Ако двата полнежи се оддалечени со растојание од a = 1 метар, тогаш големината на секој полнеж е….

A. 4 микрокулони
Б. 2 микрокулони
C. 1 микрокулон
D. 0,5 микрокулони

Дискусија
Познато е дека:
Два идентични полнежи значат два слични полнежи, каде што сличните полнежи се одбиваат еден со друг.
Должина на јажето (л) = 1 метар
Растојанието помеѓу двата полнежи (r) = 1 метар
Маса на полнеж (m) = 9√3 x 10^-4 kg
Забрзување поради гравитација (g) = 10 m/s²
Гравитација (w) = mg = (9√3 x 10^-4 кг)(10 м/с²) = 9√3 x 10^-3 Њутн
Праша : Големината на секој полнеж (q)
Одговор:

Наслов:
F = Одбивна електрична сила помеѓу товарите 1 и 2
w₁ = Тежина на топката 1
w₂ = Тежина на топката 2
T₁ = Сила на затегнување на јажето 1
T_1x = Компонента на силата на затегнување на јажето 1 на x-оската
T_1y = Компонента на силата на затегнување на јажето 1 на y-оската
T₂ = Сила на затегнување на јажето 2
T_2x = Компонента на силата на затегнување на јажето 2 на x-оската
T_2y = Компонента на силата на затегнување на јажето 2 на y-оската
l₁ = должина на јажето 1
l_1x = компонента од должината на низата на x-оската
l_1y = компонента од должината на низата на y-оската

Пресметајте ја вредноста на cos θ:

Пресметајте ја силата на затегнување на јажето (T₁):

Пресметајте ја вредноста на sin θ:

Пресметајте ја компонентата на силата на затегнување на јажето на x-оската (T_1x):

Двете топки се во рамнотежа, така што Т_1x = F = 9 x 10^-3 Њутн

Пресметајте го полнежот на секое топче користејќи ја формулата на Кулоновиот закон:

Големината на секој полнеж е 1 x 10^-6 Кулон или 1 микроКулон.
Точниот одговор е Ц.

Направување објект електрично наелектризиран

1. Два начина за давање електричен полнеж на објект се….
A. Триење и електромагнетизам
Б. Индукција и електромагнетизам
C. Триење и индукција
D. Индукција и магнетизација
Дискусија
Два начина за давање електричен полнеж на некој предмет се триење и индукција.
Триењето е начин да се добие позитивен или негативен електричен полнеж од еден предмет со триење на предметот со друг предмет, на пример триење на стаклена прачка со волна или триење на пластичен чешел со сува коса. За време на триењето, електроните се движат од еден предмет на друг, така што едниот предмет има вишок на електрони (без протони) и потоа станува негативно наелектризиран, а другиот предмет има недостаток на електрони (без протони) и потоа станува позитивно наелектризиран.
Индукцијата е метод за наелектризирање на објект со приближување на наелектризираниот објект до неутрална метална топка, но без да се допира. Објектот што треба да се наелектризира мора да има слободни електрони, бидејќи овие слободни електрони можат да се движат кога се индуцирани од електрично наелектризиран објект. Металните објекти генерално имаат слободни електрони. Предметите како што се стаклото, пластиката или дрвото не можат да бидат електрично наелектризирани со индукција бидејќи овие објекти немаат слободни електрони.
Точниот одговор е Ц.

Видови на електричен полнеж

2. Четири наелектризирани тела (P, Q, R и S) се однесуваат на следниов начин. P и Q се одбиваат, P и R се привлекуваат, R и S се одбиваат. Кое од следниве тврдења е точно?
A. Ако P е негативно наелектризиран, тогаш S е негативно наелектризиран.
Б. Ако Q е негативно наелектризиран, тогаш S е негативно наелектризиран.
C. Ако R е негативно наелектризиран, тогаш P е негативно наелектризиран
D. Ако S е негативно наелектризиран, тогаш P е позитивно наелектризиран.
Дискусија
P и Q се одбиваат едни со други бидејќи P и Q имаат ист полнеж.
P и R се привлекуваат меѓусебно, затоа P и R имаат различни полнежи.
R и S се одбиваат меѓусебно, затоа R и S имаат ист полнеж.

Значи, ако P и Q се позитивно наелектризирани, тогаш R и S се негативно наелектризирани, или ако P и Q се негативно наелектризирани, тогаш R и S се позитивно наелектризирани.
Точниот одговор е Д.

3. Прашања за Националната олимпијада по природни науки 2011 за средни училишта на ниво на Регентство/Град бр. 59
Се вели дека еден предмет е позитивно наелектризиран ако...
A. Објектот прима протони
Б. Објектот ослободува протони
C. Објектите примаат електрони
D. Објектите ослободуваат електрони
Дискусија
Протоните се позитивно наелектризирани, додека електроните се негативно наелектризирани. Протоните се наоѓаат во центарот на атомите, што им спречува да се движат од еден објект на друг. Електроните, од друга страна, се наоѓаат на површината на атомите, што им овозможува да се движат од еден објект на друг. Предметите се електрично наелектризирани или со ослободување на електрони или со добивање на електрони. Ако некој објект добие електрони, тој има вишок на електрони (недостаток на протони), што резултира со негативен полнеж. Ако некој објект ослободи електрони, тој има вишок на електрони (вишок на протони), што резултира со позитивен полнеж.
Значи, врз основа на горенаведеното прашање, се вели дека еден објект има позитивен полнеж ако ослободува електрони.
Точниот одговор е Д.

Електрична сила

4. Два електрични полнежи од Q секој₁ и Q₂ е на растојание R, има одбивна сила од 100 N. Ако растојанието помеѓу двата полнежи се намали на 1/3 R, тогаш одбивната сила на електричните полнежи станува….
А. 33,33 Н.
Б. 100 Н.
C. 300 Н.
D. 900 Н.
Дискусија
Познато е дека:
Електричен полнеж 1 = Q₁
Електричен полнеж 2 = Q₂
Растојанието помеѓу двата полнежи = R
Одбивната сила помеѓу двата полнежи (F) = 100 Њутни
Одбивна сила значи дека двата електрични полнежи се од ист тип, и двата позитивни или и двата негативни.
Прашано: Ако растојанието помеѓу двата полнежи се намали на 1/3 R, тогаш одбивната сила на електричниот полнеж станува...
Одговор:
Формула на Кулоновиот закон:
F = kQ₁ Q₂ / Р₂
Да претпоставиме дека R = 1, тогаш вредноста на Q₁.Q₂ може да се пресмета:

Ако растојанието помеѓу двата полнежи се намали на 1/3 R, тогаш одбивната сила на електричниот полнеж (F) станува:

Точниот одговор е Д.

5. Точкест полнеж Q₁ = +4e и точкест полнеж Q₂ = -3e се држат на растојание од 0,3 m едни од други, како што е прикажано на сликата подолу. Така што електричната сила што дејствува на полнежот Q₂ е нула, точкастиот полнеж Q₃ = +16e треба да се стави во….
A. 0,3 м лево од Q₁
Б. 0,6 м десно од Q₁
C. 0,6 м десно од Q₂
D. 0,9 м лево од Q₂
Дискусија
Познато е дека:
Полнежот на електрон (-e) или протон (+e) = 1,60 x 10^-19 Кулон
Точкест полнеж Q₁ = +4e
Точкест полнеж Q₂ = -3e
Точкест полнеж Q₃ = +16e
Растојанието помеѓу точкестите полнежи Q₁ и точкест полнеж Q₂ = 0,3 метри
Прашање: Така што електричната сила што дејствува на полнежот Q₂ е нула, точкастиот полнеж Q₃ = +16e треба да се стави во….
Одговор:
Електричната сила помеѓу полнежите Q₁ и полнеж Q₂ :

Полнење Q₁ позитивен и полнеж Q₂ негативна, така што насоката на електричната сила F₁₂ налево (кон полнежот Q)₁).

Така што резултантната електрична сила што дејствува на полнежот Q₂ е нула тогаш големината на електричната сила помеѓу полнежите Q₂ и полнеж Q₃ (F₃₂) = големината на електричната сила помеѓу полнежите Q₁ и полнеж Q₂ (F₁₂) и насока F₃₂ мора да биде спротивна на насоката на F₁₂Насока F₁₂ лево оттука насоката F₃₂ мора да оди десно. Запомни Q₃ е позитивно и Q₂ е негативен полнеж, така што насоката на F₃₂ надесно, тогаш полнежот Q₃ мора да се постави десно од Q₂

Растојанието помеѓу полнежите Q₂ и полнеж Q₃ пресметано со користење на формулата на Кулоновиот закон:

Точниот одговор е Ц.

Извор на прашањето:

Прашања за OSN по физика за основно училиште по основно образование