Legea lui Coulomb – probleme și soluții

1. Două încărcături punctuale, QA = +8 μC și QB = -5 μC, sunt separate de o distanță r = 10 cm. Care este magnitudinea forta electricaConstanta k = 8.988 x 109 Nm2C-2 = 9 x 109 Nm2C-2.

Legea lui Coulomb – probleme și soluții 1

Cunoscut:

Sarcina A (q A ) = +8 μC = +8 x 10⁻⁶ C

Sarcina B (qB ) = -5 μC = -5 x 10⁻⁶C

k = 9 x 10⁶ Nm²C⁻²

Distanța dintre sarcinile A și B (r AB ) = 10 cm = 0.1 m

Cerut : Magnitudinea forței electrice

soluţie:

Formula legii lui Coulomb :

Legea lui Coulomb – probleme și soluții 2

Magnitudinea forței electrice:

Legea lui Coulomb – probleme și soluții 16

[irp]

2. Două particule încărcate, așa cum se arată în figura de mai jos, Q P = +10 μC și Q q = +20 μC, sunt separate de o distanță r = 10 cm. Care este magnitudinea forței electrostatice?

Legea lui Coulomb – probleme și soluții 4

Cunoscut:

Sarcina P (QP ) = +10 μC = +10 x 10⁻⁶ C

Sarcina Q (Q Q ) = +20 μC = +20 x 10⁻⁶ C

k = 9 x 10⁶ Nm²C⁻²

Distanța dintre sarcinile P și Q (r PQ ) = 12 cm = 0.12 m = 12 x 10⁻² m

Cerut: Magnitudinea forței electrice

soluţie:

Legea lui Coulomb – probleme și soluții 15

[irp]

3. Trei particule încărcate sunt aranjate în linie, așa cum se arată în figura de mai jos. Sarcina A = -5 μC, sarcina B = +10 μC și sarcina C = -12 μC. Calculați forța electrostatică netă asupra particulei B datorată celorlalte două sarcini.

Legea lui Coulomb – probleme și soluții 6

Cunoscut:

Sarcina A (q A ) = -5 μC = -5 x 10 -6 C

Sarcina B (qB ) = +10 μC = +10 x 10⁻⁶C

Sarcina C (qC ) = -12 μC = -12 x 10⁻⁶C

k = 9 x 10⁶ Nm²C⁻²

Distanța dintre particulele A și B (r AB ) = 6 cm = 0.06 m = 6 x 10⁻² m

Distanța dintre particulele B și C (r BC ) = 4 cm = 0.04 m = 4 x 10⁻² m

Cerințe: Magnitudinea și direcția forței electrostatice nete asupra particulei B

soluţie:

Forța netă asupra particulei B este suma vectorială a forței F BA exercitată asupra particulei B de către particula A și a forței F BC exercitată asupra particulei B de către particula C.

Forța F BA exercitată asupra particulei B de către particula A:

 

Legea lui Coulomb – probleme și soluții 14

Direcția forței electrostatice indică particula A (punct spre stânga).

Forța F BC exercitată asupra particulei B de către particula A:

 

Legea lui Coulomb – probleme și soluții 13

Direcția forței electrostatice indică particula C (indicatorul din dreapta).

Forța electrostatică netă asupra particulei B :

F B = F AB – F BC = 675 N – 125 N = 550 newtoni.

Direcția forței electrostatice nete asupra particulei B indică particula C (indicându-se spre dreapta).

[irp]

4. +Q1 = 10 μC, +Q2 = 50 μC și Q3 sunt separate așa cum se arată în figura de mai jos. Care este sarcina electrostatică a particulei 3 dacă forța electrostatică netă asupra particulei 2 este zero.

Legea lui Coulomb – probleme și soluții 9

Cunoscut:

Sarcina 1 (q² ) = +10 μC = +10 x 10⁻⁶C

Sarcina 2 (q² ) = +50 μC = +50 x 10⁻⁶C

Distanța dintre sarcinile 1 și 2 (r12 ) = 2 cm = 0.02 m = 2 x 10⁻² m

Distanța dintre sarcina 2 și sarcina 3 (r23 ) = 6 cm = 0.06 m = 6 x 10⁻² m

Forța electrostatică netă asupra particulei 2 (F2 ) = 0

Căutat : sarcina 3 (q 3 )

soluţie:

Forța netă asupra particulei 2 este suma vectorială a forței F₂1 exercitată asupra particulei 2 de către particula 21 și a forței F₂3 exercitată asupra particulei 2 de către particula 23.

Forța F <sub>21</sub> exercitată asupra particulei 2 de către particula 1:

Legea lui Coulomb – probleme și soluții 10

Direcția forței electrostatice indică particula 3 (indicatorul din dreapta).

Forța F23 exercitată asupra particulei 2 de către particula 3: 

Direcția forței electrostatice indică particula 1 (punct spre stânga).

Forța electrostatică netă asupra particulei 2 = 0:

Legea lui Coulomb – probleme și soluții 11

Lăsați un comentariu