Gurumuda Networks
Угловой момент. Величина вращательного движения, идентичная массе (m) при прямолинейном движении, — это момент инерции (I). Величина вращательного движения, идентичная скорости (v) при прямолинейном движении, — это угловая скорость (ω). Таким образом, вращающийся объект обладает угловым моментом, который может… Читать далее
Рассмотрим вращающуюся частицу. Частице массой m действует сила F, заставляющая её вращаться вокруг оси O. Частица находится на расстоянии r от оси вращения. Сначала частица находится в состоянии покоя (v = 0). После того, как частица начинает двигаться под действием силы F, она начинает двигаться с определённой скоростью, приобретая тангенциальное ускорение. Связь между силой (F), массой (m) и тангенциальным ускорением частиц выражается уравнением 3:
В проводнике, таком как медь, электроны движутся хаотично с высокой скоростью и свободно, но не покидают металл. Электроны, способные свободно двигаться, называются свободными электронами. Хотя электроны движутся свободно во всех направлениях, полного потока электронов в определенном направлении нет. Это состояние возникает, когда между двумя концами медного провода отсутствует разность потенциалов.
Когда провод подключается к источнику электрического тока, между двумя концами медного провода возникает разность потенциалов, так что внутри провода появляется электрическое поле. Наличие электрического поля приводит к тому, что свободные электроны испытывают электрическую силу F = q E = e E, где F = электрическая сила , e = заряд электрона, E = электрическое поле . Эта электрическая сила заставляет все свободно движущиеся электроны ускоряться вместе, что совпадает с направлением действия электрической силы.
1. Мяч брошен с вершины здания с начальной скоростью 8 м/с под углом 20 ° ниже горизонтали. Мяч падает на землю через 3 секунды.
а) На каком расстоянии от основания здания мяч коснется земли?
б) На какую высоту будет брошен мяч с этого места?
c) На каком расстоянии мяч достигнет высоты 10 м от места броска?
Конденсатор определяется как устройство, которое накапливает электрический заряд и электрическую потенциальную энергию. Простой конденсатор состоит из двух проводящих пластин или листов, расположенных близко друг к другу, но не соприкасающихся, и разделенных изолятором или вакуумом. Проводниками являются материалы, способные проводить электрический ток, такие как металлы, а изоляторами — материалы, не проводящие электрический ток, такие как пластик.
Изначально два проводника не имеют электрического заряда и не являются электрически нейтральными. Для того чтобы один проводник был положительно заряжен, а другой — отрицательно, необходим перенос электронов от одного проводника к другому. Электроны находятся на поверхности атома, поэтому им легко перемещаться. После того как электроны переместились от одного проводника к другому, в одном из проводников возникает избыток электронов (недостаток протонов).
В результате один проводник приобретает отрицательный заряд, в то время как другой проводник испытывает дефицит электронов (избыток протонов), из-за чего он приобретает положительный заряд. Подробное описание процесса зарядки электрических зарядов на конденсаторах приведено в разделе, посвященном хранению электрической энергии в конденсаторах.
Электрический потенциал определяется как электрическая потенциальная энергия на единицу заряда. Предположим, что в точке а заряд q имеет электрическую потенциальную энергию, равную EPa , тогда электрический потенциал в точке а формулируется следующим образом:
V = электрический потенциал, EP = электрическая потенциальная энергия, q = электрический заряд
Напряжение V существует не только в точке а, но и во всех точках электрического поля. Точка а используется в качестве примера. Как будет объяснено позже, напряжение V не зависит от заряда q.
Прежде чем изучать эту тему, необходимо сначала понять, что такое работа, консервативные силы, взаимосвязь консервативных сил с потенциальной энергией , электрические силы и электрическое поле.
Помимо силы тяжести и силы пружины, еще одним примером консервативной силы является электрическая сила. Чтобы лучше понять, почему электрическая сила называется консервативной силой, ознакомьтесь со следующим объяснением.
Электрическое поле, создаваемое одиночным точечным зарядом.
Для расчета электрического поля, создаваемого одним положительным зарядом, первым шагом является выбор сферической гауссовой поверхности радиусом r, центр которой находится в точке расположения заряда. Площадь поверхности шара равна 4πr².2.
Электрическое поле, исходящее из центра сферы, проникает перпендикулярно поверхности сферы, так что формула электрического потока имеет вид Φ = E A. Формула закона Гаусса: Φ = Q/ε o
Что касается закона Кулона , то изучалась сила взаимодействия между электрическими зарядами. В обзоре электрического поля обсуждалась другая форма закона Кулона, которая выражается уравнением F = q E.
где F — электрическая сила, q — электрический заряд, а E — электрическое поле. Можно сказать, что закон Кулона — это закон физики, объясняющий взаимосвязь между электрическим зарядом (q) и электрическим полем (E).
Закон Гаусса — это ещё один закон физики, объясняющий взаимосвязь между электрическими зарядами и электрическими полями. Закон Гаусса был сформулирован Карлом Фридрихом Гауссом (1777–1855), немецким физиком-теоретиком и математиком.
Что касается электрического поля, то обсуждались определение и уравнение электрического поля , которые можно использовать для расчета напряженности электрического поля, создаваемого одним электрическим зарядом, несколькими электрическими зарядами или распределением электрических зарядов. Расчет напряженности электрического поля, создаваемого одним или двумя электрическими зарядами, легко решается с помощью формулы напряженности электрического поля. Если же рассчитывается напряженность электрического поля, создаваемого распределением электрических зарядов, то расчет становится сложнее при использовании формулы напряженности электрического поля, но проще использовать закон Гаусса . Прежде чем углубленно изучать закон Гаусса, сначала следует понять, что такое электрический поток, поскольку именно в этом понятии он и используется.