Fesili Fa'ata'ita'i o le Malosiaga Coulomb

9 Faʻataʻitaʻiga o Fesili e uiga i le Malosiaga o Coulomb

1. E tolu uta ua fa'atulaga e pei ona i ai i le ata o lo'o i lalo. O le malosi Coulomb e oo i ai le avega B o le …. (k = 9 x 109 Nm2C-2, 1 μC = 10-6 C)
Fa'ata'ita'iga o le Malosiaga Coulomb Fesili 1

A. 09 x 10 1 N e fa'atumu ai le C

B. 09 x 10 1 N e fa'atumu ai le A

C. 18 x 10 1 N e fa'atumu ai le C

D. 18 x 10 1 N e fa'atumu ai le A

E. 36 x 10 1 N e fa'atumu ai le C

Talanoaga

Ua iloa e faapea :

q A = 10 µC = 10 x 10 -6 C = 10 -5 Coulombs

q B = 10 µC = 10 x 10 -6 = 10 -5 Coulombs

q C = 20 µC = 20 x 10 -6 = 2 x 10 -5 Coulombs

r AB = 0,1 mita = 10 -1 mita

r BC = 0,1 mita = 10 -1 mita

k = 9 x 10 9 Nm 2 C −2

Fesiligia : O le malosi o le Coulomb na aʻafia e le moliaga B

Tali :

E lua malosiaga Coulomb po'o malosiaga eletise e galulue i le moliaga B, o le malosiaga Coulomb i le va o moliaga A ma le B (F AB ) ma le malosiaga Coulomb i le va o moliaga B ma le C (F BC ). O le malosiaga Coulomb e o'o i ai le moliaga B o le taunuuga lea o le F AB ma le F BC.

Malosiaga Coulomb i le va o moliaga A ma le B:

Fa'ata'ita'iga o le Malosiaga Coulomb Fesili 2

E lelei le moliaga A ae e lelei le moliaga B o lea e alu ai le F AB agai atu i le moliaga C.

Malosiaga Coulomb i le va o moliaga B ma le C:

Fa'ata'ita'iga o le Malosiaga Coulomb Fesili 3

E lelei le moliaga B ae e lelei le moliaga C o lea e alu ai F BC agai atu i le moliaga A.

Malosiaga Coulomb e oo i ai le moliaga B:

F B = F BC – F AB = 180-90 = 90 N

O le tele o le malosiaga Coulomb e oo i ai le avega B (F B ) e 90 Newtons. O le itu o le F B e tutusa ma le itu o le F BC , o lona uiga agai i le avega A.

O le tali sa'o o le B.

2. O le tele ma le itu e agai i ai le malosi o le Coulomb i luga o le avega B o le... ( k = 9 x 10 9 Nm 2 C −2 , 1 μC = 10 −6 C)

Fa'ata'ita'iga o le Malosiaga Coulomb Fesili 4

A. 2,5 k Q 2 r -2 i le agavale

B. 2,5 k Q 2 r -2 i le taumatau

C. 2 k Q 2 r -2 i le agavale

D. 2 k Q 2 r -2 i le taumatau

E. 1 k Q 2 r -2 i le agavale

Talanoaga

Ua iloa e faapea :

Totogi A (q A ) = +Q

Totogi B (q B ) = -2Q

Totogi C (q C ) = -Q

O le mamao i le va o moli A ma le B (r AB ) = r

O le mamao i le va o moli B ma le C (r BC ) = 2r

k = 9 x 10 9 Nm 2 C −2

Fesiligia : le tele ma le itu o le malosi o Coulomb i luga o le totogi B

Tali :

Malosiaga Coulomb i le va o le totogi A ma le totogi B:

Fa'ata'ita'iga o le Malosiaga Coulomb Fesili 5

E lelei le totogi A ae leaga le totogi B o lea la ua agai atu le itu o le F AB i le totogi A.

Malosiaga Coulomb i le va o le totogi B ma le totogi C:

Fa'ata'ita'iga o le Malosiaga Coulomb Fesili 6

E leaga le totogi B ae e leaga le totogi C o lea la o le itu o le F BC e agai atu i le totogi A.

O le malosiaga e mafua mai i le totogi B:

F = F AB + F BC = 2 k Q 2 /r 2 + 0,5 k Q 2 /r 2 = 2,5 k Q 2 /r 2 = 2,5 k Q 2 r -2

O le itu o le malosiaga Coulomb e agai atu i le moliaga A pe agai i le agavale.

O le tali sa'o o le A.

3. E lua ni moli eletise ua tuu eseese e pei ona faaalia i le ata. O le moli i le A e 8 µC ma o le malosi faatosina e faatino i moli uma e lua e 45 N. Afai e siitia le moli A i le taumatau i le 1 cm ma k = 9.10 9 Nm 2 .C -2 , o lona uiga o le malosi faatosina e faatino i moli uma e lua o le…

A. 45 NFa'ata'ita'iga o le Malosiaga Coulomb Fesili 7

B. 60 N

C. 80 N

D. 90 N

E. 120 i Mātū

Talanoaga

Ua iloa e faapea :

Totogi eletise i le A (q A ) = 8 µC = 8 x 10 -6 Coulombs

O le malosiaga eletise i le va o moliaga e lua (F) = 45 Newton

O le mamao i le va o moli e lua (r AB ) = 4 cm = 0,04 mita = 4 x 10 -2 mita

Tumau (k) = 9 x 10 9 Nm 2 .C -2

Fesili : O le malosiaga eletise i le va o moliaga e lua pe afai e siitia le moliaga A i le taumatau i le 1 cm pe 0,01 mita

Tali :

Muamua fuafua le avega eletise i le B, ona fuafua lea o le malosiaga eletise i le va o avega eletise e lua, pe afai e si'i le avega eletise i le A i le taumatau i le 1 cm.

Malosiaga eletise i le B :

Rumus Tulafono a Coulomb :

F = k (q A )(q B ) / r 2

F r 2 = k (q A )(q B )

q B = F r 2 / k (q A )

Malosiaga eletise i le B :

q B = (45)(4 x 10 -2 ) 2 / (9 x 10 9 )(8 x 10 -6 )

q B = (45)(16 x 10 -4 ) / 72 x 10 3

FAITAU FOI  Tulafono Lona Lua o le Thermodynamics

q B = (720 x 10 -4 ) / (72 x 10 3 )

q B = 10 x 10 -7 Coulombs

O le malosiaga eletise i le va o avega eletise A ma le B :

Afai e si'i le avega i le A i le taumatau i le 1 cm, o le mamao i le va o avega e lua e avea ma 3 cm = 0,03 mita = 3 x 10 -2 mita

F = k (q A )(q B ) / r 2

F = (9 x 10 9 )(8 x 10 -6 )(10 x 10 -7 ) / (3 x 10 -2 ) 2

F = (9 x 10 9 )(80 x 10 -13 ) / (9 x 10 -4 )

F = (1 x 10 9 )(80 x 10 -13 ) / (1 x 10 -4 )

F = (80 x 10 -4 ) / (1 x 10 -4 )

F = 80 Niutoni

O le tali sa'o o le C.

4. E lua avega eletise P ma Q e 10 cm le va e oo i ai se malosiaga tosina e 8 N. Afai e siitia le avega Q i le 5 cm agai atu i le avega P (1 µC = 10 -6 C ma le k = 9 x 10 9 Nm 2 .C -2 ), o lona uiga o le malosiaga eletise e tupu o le...

A. 8 NFa'ata'ita'iga o le Malosiaga Coulomb Fesili 8

B. 16 N

C. 32 N

D. 40 N

E. 56 i Mātū

Talanoaga

Ua iloa e faapea :

O le mamao i le va o moli P ma le Q (r PQ ) = 10 cm = 0,1 m = 1 x 10 -1 m

O le malosiaga eletise i le va o avega P ma le Q (F) = 8 N

Malosiaga eletise Q (q Q ) = 40 µC = 40 x 10 -6 C

Tumau (k) = 9 x 10 9 Nm 2 .C -2

Fesili : O le malosiaga eletise i le va o pili P ma le Q pe afai e siitia le pili Q i le 5 cm agai atu i le pili P

Tali :

Muamua fuafua le avega eletise P, a maeʻa ona fuafua lea o le malosiaga eletise i le va o avega eletise e lua, pe afai e siʻi le avega eletise Q i le 5 cm agai atu i le avega P.

Totogi eletise P :

q P = F r 2 / k (q Q )

q P = (8)(1 x 10 -1 ) 2 / (9 x 10 9 )(40 x 10 -6 )

q P = (8)(1 x 10 -2 ) / 360 x 10 3

q P = (8 x 10 -2 ) / (36 x 10 4 )

q P = (1 x 10 -2 ) / (4,5 x 10 4 )

q P = (1/4,5) x 10 -6 Coulomb

O le malosiaga eletise i le va o avega eletise P ma le Q :

Afai e si'i le avega i le Q i le agavale i le 5 cm, o le mamao i le va o avega e lua e avea ma 5 cm = 0,05 mita = 5 x 10 -2 mita

F = k (q P )(q Q ) / r 2

F = (9 x 10 9 )( (1/4,5) x 10 -6 )(40 x 10 -6 ) / (5 x 10 -2 ) 2

F = (2 x 10 3 )(40 x 10 -6 ) / (25 x 10 -4 )

F = (80 x 10 -3 ) / (25 x 10 -4 )

F = 3,2 x 10 1

F = 32 Niutoni

O le tali sa'o o le C.

5. Va'ai i le ata o lo'o i lalo o avega eletise. O le malosiaga eletise e o'o i ai le avega q B e 8 N (1 µC = 10 -6 C) ma le (k = 9.10 9 Nm 2 .C -2 ). Afai e si'itia le avega q B i le 4 cm mai le A, o lona uiga o le malosiaga eletise e o'o i ai le q B ua…

A. 2 NFa'ata'ita'iga o le Malosiaga Coulomb Fesili 9

B. 4 N

C. 6 N

D. 8 N

E. 10 i Mātū

Talanoaga

Ua iloa e faapea :

O le mamao i le va o moli A ma le B (r AB ) = 2 cm = 0,02 m = 2 x 10 -2 m

O le malosiaga eletise i le va o avega A ma le B (F) = 8 N

Malosiaga eletise A (q A ) = 2 µC = 2 x 10 -6 C

Tumau (k) = 9 x 10 9 Nm 2 .C -2

Fesili : O le malosiaga eletise i le va o moliaga A ma le B pe afai o le mamao i le va o moliaga e lua e 4 cm

Tali :

Muamua fuafua le avega eletise B, a maeʻa ona fuafua lea le malosiaga eletise i le va o avega eletise e lua pe afai o le mamao i le va o avega eletise e lua e 4 cm = 0,04 mita = 4 x 10 -2 mita.

Malosiaga eletise B :

q B = F r 2 / k (q A )

q B = (8)(2 x 10 -2 ) 2 / (9 x 10 9 )(2 x 10 -6 )

q B = (8)(4 x 10 -4 ) / (18 x 10 3 )

q B = (32 x 10 -4 ) / (18 x 10 3 )

q B = (32/18) x 10 -7

q B = (16/9) x 10 -7 Coulombs

O le malosiaga eletise i le va o moliaga A ma le B :

F = k (q A )(q B ) / r 2

F = (9 x 10 9 )(2 x 10 -6 )( (16/9) x 10 -7 ) / (4 x 10 -2 ) 2

F = (18 x 10 3 )( (16/9) x 10 -7 ) / (16 x 10 -4 )

F = (2 x 10 3 )(16 x 10 -7 ) / (16 x 10 -4 )

F = (2 x 10 3 )(1 x 10 -7 ) / (1 x 10 -4 )

F = (2 x 10 -4 ) / (1 x 10 -4 )

F = 2 Niutoni

O le tali sa'o o le A.

6. E tolu moli eletise o loʻo tuʻu i tulimanu o le tafatolu ABC ma le umi o le itu AB = BC = 20 cm ma le tele tutusa o le moli (q = 2µC) e pei o le ata i le itu (k = 9.10 9 Nm 2 .C -2 , 1 µ = 10 -6 ). O le tele o le malosiaga eletise o loʻo faʻatinoina i le tulaga B o le….

FAITAU FOI  Fa'ata'ita'iga o Fesili e Talanoaina ai Diodes e Fa'asalalauina Malamalama (LEDs)

A. 0,9√3 NFa'ata'ita'iga o le Malosiaga Coulomb Fesili 10

B. 0,9√2 N

C. 0,9 N

D. 0,81 N

E. 0,4 i Mātū

Talanoaga

Ua iloa e faapea:

Totogi i le tulaga A (q A ) = 2 µC = 2 x 10 -6 Coulomb

Totogi i le tulaga B (q B ) = 2 µC = 2 x 10 -6 Coulomb

Totogi i le tulaga C (q C ) = 2 µC = 2 x 10 -6 Coulomb

Mamao B i le C (r BC ) = 20 cm = 0,2 mita = 2 x 10 -1 mita

Mamao B i le A (r BA ) = 20 cm = 0,2 mita = 2 x 10 -1 mita

k = 9.10 9 Nm2 .C -2

Fesili: O le tele o le malosiaga eletise o loʻo faʻatinoina i le tulaga B

Tali:

O le malosiaga eletise i le va o moliaga i tulaga B ma C:

F BC = k (q B )(q C ) / r BC 2

F BC = (9 x 10 9 )(2 x 10 -6 )(2 x 10 -6 ) / (2 x 10 -1 ) 2

F BC = (9 x 10 9 )(4 x 10 -12 ) / (4 x 10 -2 )

F BC = (36 x 10 -3 ) / (4 x 10 -2 )

F BC = 9 x 10 -1

F BC = 0,9 Newton

O le malosiaga eletise i nofoaga B ma le C e lelei, o lea la o le itu o le malosiaga eletise F BC e agai i le agavale, e mamao ese mai le nofoaga C.

O le malosiaga eletise i le va o moliaga i tulaga B ma le A:

F BA = k (q B )(q A ) / r BA 2

F BA = (9 x 10 9 )(2 x 10 -6 )(2 x 10 -6 ) / (2 x 10 -1 ) 2

F BA = (9 x 10 9 )(4 x 10 -12 ) / (4 x 10 -2 )

F BA = (36 x 10 -3 ) / (4 x 10 -2 )

F BA = 9 x 10 -1

F BA = 0,9 Newton

O le malosiaga eletise i nofoaga B ma le A e lelei, o lea la o le itu o le malosiaga eletise F BA e agai i lalo, e mamao ese mai le nofoaga A.

E fausia e malosiaga eletise e lua se tulimanu sa'o, o le mea lea o le malosiaga eletise e mafua mai i le tulaga B e fuafuaina e fa'aaoga ai le fua fa'atatau o Pythagorean.

Fa'ata'ita'iga o le Malosiaga Coulomb Fesili 11

O le tali sa'o o le B.

7. Va'ai i le ata o lo'o mulimuli mai!

E tolu moli Q1 , Q2 , ma le Q3 o loʻo tu i le pito i luga o se tafatolu taumatau ABC. O le umi o le AB = BC = 30 cm. Afai e te iloa le k = 9.10 9 Nm2 .C -2 ma le 1 µ = 10 -6 , o le malosiaga Coulomb lea e mafua mai i le moli Q1 o le….

A. 1 NFa'ata'ita'iga o le Malosiaga Coulomb Fesili 12

B. 5 N

C. 7 N

D. 10 N

E. 12 i Mātū

Talanoaga

Ua iloa e faapea:

Totogi i le tulaga A (q A ) = 3 µC = 3 x 10 -6 Coulomb

Totogi i le tulaga B (q B ) = -10 µC = -10 x 10 -6 Coulomb

Totogi i le tulaga C (q C ) = 4 µC = 4 x 10 -6 Coulomb

Mamao B i le C (r BC ) = 30 cm = 0,3 mita = 3 x 10 -1 mita

Mamao B i le A (r BA ) = 30 cm = 0,3 mita = 3 x 10 -1 mita

k = 9.10 9 Nm2 .C -2

Fesili: Malosiaga Coulomb i le tulaga B

Tali:

O le malosiaga eletise i le va o moliaga i tulaga B ma C:

F BC = k (q B )(q C ) / r BC 2

F BC = (9 x 10 9 )(10 x 10 -6 )(4 x 10 -6 ) / (3 x 10 -1 ) 2

F BC = (9 x 10 9 )(40 x 10 -12 ) / (9 x 10 -2 )

F BC = (360 x 10 -3 ) / (9 x 10 -2 )

F BC = 40 x 10 -1

F BC = 4 Newton

O le eletise i le tulaga B e le lelei ae o le eletise i le tulaga C e lelei, o lea la o le itu o le malosiaga eletise F BC e i le taumatau agai atu i le tulaga C.

O le malosiaga eletise i le va o moliaga i tulaga B ma le A:

F BA = k (q B )(q A ) / r BA 2

F BA = (9 x 10 9 )(10 x 10 -6 )(3 x 10 -6 ) / (3 x 10 -1 ) 2

F BA = (9 x 10 9 )(30 x 10 -12 ) / (9 x 10 -2 )

F BA = (270 x 10 -3 ) / (9 x 10 -2 )

F BA = 30 x 10 -1

F BA = 3 Newton

O le eletise i le tulaga B e leaga ae o le eletise i le tulaga A e lelei, o le mea lea o le itu o le malosiaga eletise F BA e agai i luga agai i le tulaga A.

E fausia e malosiaga eletise e lua se tulimanu sa'o, o le mea lea o le malosiaga eletise e mafua mai i le tulaga B e fuafuaina e fa'aaoga ai le fua fa'atatau o Pythagorean.

Fa'ata'ita'iga o le Malosiaga Coulomb Fesili 13

O le tali sa'o o le B.

8. E tolu moli eletise o loʻo tuʻu i tulimanu o le tafatolu ABC ma le umi o le itu AB = BC = 20 cm ma le lapoʻa tutusa o le moli (q = 2µC) e pei o le ata i le itu (k = 9.109 Nm2.C-2, 1 µ = 10-6). O le tele o le malosiaga eletise Fa'ata'ita'iga o le Malosiaga Coulomb Fesili 14o loʻo galue i le tulaga B o le….

  1. 0,9√3 N
  2. 0,9√2 N
  3. 0,9 N
  4. 0,81 N
  5. 0,4 N
FAITAU FOI  Aafiaga o le Photoelectric

Talanoaga

Ua iloa e faapea:
O le totogi i le tulaga A (qA) = 2 µC = 2 x 10-6 Coulomb
O le totogi i le tulaga B (qB) = 2 µC = 2 x 10-6 Coulomb
O le totogi i le tulaga C (qC) = 2 µC = 2 x 10-6 Coulomb
Mamao mai B i C (rBC) = 20 cm = 0,2 mita = 2 x 10-1 mita
Mamao mai le B i le A (rBA) = 20 cm = 0,2 mita = 2 x 10-1 mita
k = 9.109 Nm2.C-2
Na fesili atu: O le tele o le malosiaga eletise o loʻo faʻatinoina i le tulaga B
Tali:

O le malosiaga eletise i le va o moliaga i tulaga B ma C:
FBC = k (q)B)(qC) / rBC2
FBC = (9 x 109)(2 x 10-6)(2 x 10-6) / (2 x 10-1)2
FBC = (9 x 109)(4 x 10-12) / (4 x 10-2)
FBC = (36 x 10-3) / (4 x 10-2)
FBC = 9x10-1
FBC = 0,9 Niutoni
O le eletise i tulaga B ma le C e lelei, o lea la o le itu o le malosiaga eletise F eBC i le agavale, mamao ese mai le tulaga C.

O le malosiaga eletise i le va o moliaga i tulaga B ma le A:
FBA = k (q)B)(qA) / rBA2
FBA = (9 x 109)(2 x 10-6)(2 x 10-6) / (2 x 10-1)2
FBA = (9 x 109)(4 x 10-12) / (4 x 10-2)
FBA = (36 x 10-3) / (4 x 10-2)
FBA = 9x10-1
FBA = 0,9 Niutoni
O le eletise i tulaga B ma le A e lelei, o lea la o le itu o le malosiaga eletise F eBA i lalo, mamao ese mai le tulaga A.

E fausia e malosiaga eletise e lua se tulimanu sa'o, o le mea lea o le malosiaga eletise e mafua mai i le tulaga B e fuafuaina e fa'aaoga ai le fua fa'atatau o Pythagorean.
Fa'ata'ita'iga o le Malosiaga Coulomb Fesili 15O le tali sa'o o le B.

9. Va'ai i le ata o lo'o mulimuli mai!
Tolu moliaga Q1,Q2, ma le Q3 o loʻo i le pito i luga o le tafatolu taumatau ABC. O le umi o le AB = BC = 30 cm. Ua iloa o lena Fa'ata'ita'iga o le Malosiaga Coulomb Fesili 16k = 9.109 Nm2.C-2 ma le 1 µ = 10-6 ona sosoo ai lea ma le malosiaga Coulomb e mafua mai i le totogi Q1 o le….

  1. 1 N
  2. 5 N
  3. 7 N
  4. 10 N
  5. 12 N

Talanoaga
Ua iloa e faapea:
O le totogi i le tulaga A (qA) = 3 µC = 3 x 10-6 Coulomb
O le totogi i le tulaga B (qB) = -10 µC = -10 x 10-6 Coulomb
O le totogi i le tulaga C (qC) = 4 µC = 4 x 10-6 Coulomb
Mamao mai B i C (rBC) = 30 cm = 0,3 mita = 3 x 10-1 mita
Mamao mai le B i le A (rBA) = 30 cm = 0,3 mita = 3 x 10-1 mita
k = 9.109 Nm2.C-2
Na fesili atu: Malosiaga Coulomb i le tulaga B
Tali:
O le malosiaga eletise i le va o moliaga i tulaga B ma C:
FBC = k (q)B)(qC) / rBC2
FBC = (9 x 109)(10 x 10-6)(4 x 10-6) / (3 x 10-1)2
FBC = (9 x 109)(40 x 10-12) / (9 x 10-2)
FBC = (360 x 10-3) / (9 x 10-2)
FBC = 40x10-1
FBC = 4 Niutoni
O le eletise i le tulaga B e le lelei ae o le eletise i le tulaga C e lelei, o lea la o le itu o le malosiaga eletise F eBC i le taumatau agai atu i le tulaga C.

O le malosiaga eletise i le va o moliaga i tulaga B ma le A:
FBA = k (q)B)(qA) / rBA2
FBA = (9 x 109)(10 x 10-6)(3 x 10-6) / (3 x 10-1)2
FBA = (9 x 109)(30 x 10-12) / (9 x 10-2)
FBA = (270 x 10-3) / (9 x 10-2)
FBA = 30x10-1
FBA = 3 Niutoni
O le eletise i le tulaga B e le lelei ae o le eletise i le tulaga A e lelei, o lea la o le itu o le malosiaga eletise F eBA agai atu i le tulaga A.
 
E fausia e malosiaga eletise e lua se tulimanu sa'o, o le mea lea o le malosiaga eletise e mafua mai i le tulaga B e fuafuaina e fa'aaoga ai le fua fa'atatau o Pythagorean.
Fa'ata'ita'iga o le Malosiaga Coulomb Fesili 18O le tali sa'o o le B.

Punaoa o fesili:

Fesili o le Su'ega Fa'aleatunuu mo le Fisiki mo A'oga Maualuga Sinia/A'oga Maualuga Matata'ina

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Taofi faamatalaga