Fizyka w szkole średniej

Wzór na opór elektryczny

W artykule o prawie Ohma wyprowadzono wzór określający zależność między napięciem elektrycznym (V), natężeniem prądu elektrycznego (I) i oporem elektrycznym (R). Matematycznie wyraża się to równaniem:

To równanie pokazuje, że opór elektryczny (R) jest wprost proporcjonalny do napięcia (V) i odwrotnie proporcjonalny do natężenia prądu (I). Im wyższe napięcie, tym większy opór. I odwrotnie, im większe natężenie prądu, tym większy opór. To równanie wyjaśnia prawo Ohma tylko wtedy, gdy opór (R) jest stały. Jeśli opór nie jest stały, to równanie nie wyjaśnia prawa Ohma, lecz opór przewodnika.

Przeczytaj więcej

5 przykładów pytań dotyczących potencjału elektrycznego

1. Określ potencjał elektryczny w punkcie oddalonym o 1 cm od ładunku q = 5,0 μC. Stała Coulomba (k) = 9 x 10⁹ Nm²C^-2, 1 μC = 10^-6 C.
Pembahasan
Wiadomo, że:
Odległość od ładunku (r) = 1 cm = 1/100 m = 0,01 m = 10^-2 m
Ładunek (q) = 5,0 μC = 5,0 x 10^-6 Kulomb
Zapytano: Potencjał elektryczny (V)
Jawab:

Przeczytaj więcej

11 Przykłady problemów z kondensatorami – obwody szeregowe i równoległe

1. Tiga kapasitor połączone szeregowo-równolegle, jak na poniższym rysunku. Jeśli C₁ = 2 μF, C₂ = 4 μF, C₃ = 4 μF, wówczas pojemność zastępcza wynosi…
Pembahasan
Wiadomo, że:
Kondensator C₁ = 2 μF
Kondensator C₂ = 4 μF
Kondensator C₃ = 4 μF
Zapytano: Pojemność zastępcza (C)

Przeczytaj więcej

Przykład pytań dotyczących energii potencjalnej elektrycznej

1. Elektron przyspieszany jest od spoczynku przez różnicę potencjałów wynoszącą 12 woltów. Jaka jest zmiana energii potencjalnej elektronu?
Pembahasan
Wiadomo, że:
Obciążenie 1 elektron (e) = -1,60 x 10^-19 Kulomb
Różnica potencjałów elektrycznych = napięcie elektryczne (V) = 12 woltów
Zapytano: Zmiana energii potencjalnej elektronu (ΔEP)
Jawab:
ΔEP = q V = (-1,60 x 10^-19 C)(12 V) = -19,2 x 10^-19 Dżul
Znak ujemny oznacza energia potencjalna elektryczna maleje. W pobliżu ujemnie naładowanej płytki, energia potencjalna elektronu osiąga maksimum. Po dotarciu do dodatnio naładowanej płytki, energia potencjalna elektronu osiąga minimum.

Przeczytaj więcej

4 przykłady problemów ze strumieniem elektrycznym

1. Pole elektryczne 8000 N/C prostopadłych do kwadratowej powierzchni o powierzchni 10 m². Określić strumień elektryczny który przechodzi przez powierzchnię kwadratową!
Pembahasan
Wiadomo, że:
Pole elektryczne (E) = 8000 N/C
Powierzchnia (A) = 10 m²
θ = 0^o (linie pola elektrycznego pokrywają się z liniami normalnymi)
Zapytano: Strumień elektryczny (Φ)
Jawab:

Przeczytaj więcej

7 przykładów problemów z momentem pędu

Moment pędu

1. Obiekt ma moment bezwładności 2 kg m² i obraca się wokół stałej osi z prędkość kątowa 1 rad/s. Ile? moment pędu ten obiekt?
Pembahasan
Wiadomo, że:
Moment bezwładności (I) = 2 kg·m²
Prędkość kątowa (ω) = 1 rad/s
Zapytano: Moment pędu (L)
Jawab:
Wzór na moment pędu:

Przeczytaj więcej

5 przykładów pytań dotyczących energii kinetycznej ruchu obrotowego

1. Obiekt ma moment bezwładności 1 kg·m² ^obracający się wokół stałej osi z prędkością kątową 2 rad/s. Jaka jest energia kinetyczna ruchu obrotowego tego obiektu?

Pembahasan
Wiadomo, że:
Moment bezwładności (I) = 1 kg·m²
Prędkość kątowa (ω) = 2 rad/s
Zapytano: Energia kinetyczna rotacyjna (EK)
Jawab:
Wzór na energię kinetyczną ruchu obrotowego:

Przeczytaj więcej

5 przykładów drugiego prawa Newtona dotyczącego ruchu obrotowego

1. Lina jest owinięta wokół krawędzi pustego cylindra, a następnie koniec liny jest ciągnięty z siłą F, tak aby cylinder obracał się wokół własnej osi. Jeśli moment stylu wynosi 2 Nm i moment bezwładności cylinder ma masę 1 kg m², określ przyspieszenie kątowe walca!
Pembahasan
Wiadomo, że:
Moment siły (τ) = 2 Nm
Moment bezwładności (I) = 1 kg·m²
Zapytano: Przyspieszenie kątowe cylindra!
Jawab:
Wzór drugiego prawa Newtona dla ruchu obrotowego:

Przeczytaj więcej

25 przykładów pytań dotyczących momentu bezwładności

Moment bezwładności cząstki

1. Kula o masie 100 gramów jest połączona z liną o długości 30 cm, jak pokazano na rysunku. Moment bezwładności piłka wokół osi AB wynosi...
Pembahasan
Wiadomo, że:
Oś obrotu to AB
Masa piłki (m) = 100 gramów = 100/1000 = 0,1 kilograma
Odległość piłki od osi obrotu (r) = 30 cm = 0,3 metra
Zapytano: Moment bezwładności piłki (I)

Przeczytaj więcej

10 przykładów pytań o moment siły

1. Długość pręta AB wynosi 2 metry, a wartość siły F wynosi 10 niutonów. Określ moment stylu w kierunku punktu A i kierunku obrotu pręta AB!
Pembahasan
Oś obrotu znajduje się w punkcie A.

Wiadomo, że:
Siła (F) = 10 niutonów
Odległość AB (r_AB) = 2 metrów
Siła F tworzy kąt 90 stopni^o w stosunku do pręta AB.
Ramię siły (l) = r_AB grzech 90^o = (2 metry)(1) = 2 metry
Zapytano: Moment siły względem punktu A i kierunek obrotu pręta AB

Przeczytaj więcej