Mga Halimbawang Tanong sa Puwersang Coulomb

9 na Halimbawa ng mga Tanong sa Coulomb Force

1. Tatlong karga ang nakaayos gaya ng nasa larawan sa ibaba. Ang puwersang Coulomb na nararanasan ng karga B ay …. (k = 9 x 10⁹ Nm²C^-2, 1 µC = 10^-6 C)

A. 09 x 10 ¹ N para mag-charge C

B. 09 x 10 ¹ N para magkarga ng A

C. 18 x 10 ¹ N para mag-charge C

D. 18 x 10 ¹ N para magkarga ng A

E. 36 x 10 ¹ N para mag-charge ng C

Pagtalakay

Alam na :

q _A = 10 µC = 10 x 10 ^-6 C = 10 ^-5 Coulomb

q _B = 10 µC = 10 x 10 ^-6 = 10 ^-5 Coulomb

q _C = 20 µC = 20 x 10 ^-6 = 2 x 10 ^-5 Coulomb

r _AB = 0,1 metro = 10 ^-1 metro

r _BC = 0,1 metro = 10 ^-1 metro

k ⁼ 9 x ^10−2​

Tinanong : Puwersang Coulomb na nararanasan ng kargang B

Sagot :

Mayroong dalawang puwersa ng Coulomb o puwersang elektrikal na kumikilos sa kargamento B, katulad ng puwersa ng Coulomb sa pagitan ng mga kargamento A at B (F _AB ) at ang puwersa ng Coulomb sa pagitan ng mga kargamento B at C (F _BC ). Ang puwersa ng Coulomb na nararanasan ng kargamento B ay ang resulta ng F _AB at F _BC.

Puwersa ng Coulomb sa pagitan ng mga kargang A at B:

Positibo ang kargamento A at positibo ang kargamento B kaya ang F _AB ay patungo sa kargamento C.

Puwersa ng Coulomb sa pagitan ng mga kargang B at C:

Positibo ang kargamento B at positibo ang kargamento C kaya't ang F _BC ay patungo sa kargamento A.

Puwersang Coulomb na nararanasan ng kargamento B:

F _B = F _BC – F _AB = 180-90 = 90 N

Ang magnitude ng puwersang Coulomb na nararanasan ng kargamento B (F₂B₃ ₎ ay 90 Newtons. Ang direksyon ng F₂B₃ _ay kapareho ng direksyon ng F₂BC₃ _, patungo sa kargamento A.

Ang tamang sagot ay B.

2. Ang magnitude at direksyon ng puwersang Coulomb sa kargadang B ay... ( k = 9 x 109 ^Nm2C −2 ^{, 1} μC = ^10−6C )

A. 2,5 k Q ² r ^-2 pakaliwa

B. 2,5 k Q ² r ^-2 pakanan

C. 2 k Q ² r ^-2 sa kaliwa

D. 2 k Q ² r ^-2 pakanan

E. 1 k Q ² r ^-2 sa kaliwa

Pagtalakay

Alam na :

Karga A (q _A ) = +Q

Singil B (q _B ) = -2Q

Karga C (q _C ) = -Q

Ang distansya sa pagitan ng mga kargang A at B (r _AB ) = r

Ang distansya sa pagitan ng mga kargang B at C (r _BC ) = 2r

k ⁼ 9 x ^10−2​

Tinanong : ang magnitude at direksyon ng puwersang Coulomb sa karga B

Sagot :

Puwersang Coulomb sa pagitan ng kargamento A at kargamento B:

Positibo ang kargamento A at negatibo ang kargamento B kaya ang direksyon ng F _AB ay patungo sa kargamento A

Puwersang Coulomb sa pagitan ng kargamento B at kargamento C:

Negatibo ang kargamento B at negatibo ang kargamento C kaya ang direksyon ng F _BC ay patungo sa kargamento A

Ang nagresultang puwersa na kumikilos sa kargamento 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 = 2.5 k Q ² r ^-2

Ang direksyon ng puwersang Coulomb ay patungo sa kargamento A o pakaliwa.

Ang tamang sagot ay A.

3. Dalawang karga ng kuryente ang magkahiwalay na inilagay gaya ng ipinapakita sa pigura. Ang karga sa A ay 8 µC at ang puwersang pang-akit na kumikilos sa parehong karga ay 45 N. Kung ang karga A ay ililipat pakanan ng 1 cm at k = 9.10 ⁹ Nm² ^.C -2 ^, kung gayon ang puwersang pang-akit na kumikilos sa parehong karga ay…

A. 45 N

B. 60 N

C. 80 Hilaga

D. 90 N

E. 120 Hilaga

Pagtalakay

Alam na :

Karga ng kuryente sa A (q _A ) = 8 µC = 8 x 10 ^-6 Coulombs

Ang puwersang elektrikal sa pagitan ng dalawang karga (F) = 45 Newton

Ang distansya sa pagitan ng dalawang karga (r _AB ) = 4 cm = 0,04 metro = 4 x 10 ^-2 metro

Constant (k) = 9 x ^10⁻¹ Nm⁻¹ ^{.C⁻¹ -2}

Tanong : Ang puwersang elektrikal sa pagitan ng dalawang karga kung ang karga A ay inilipat pakanan ng 1 cm o 0,01 metro

Sagot :

Una, kalkulahin ang karga ng kuryente sa B, pagkatapos ay kalkulahin ang puwersa ng kuryente sa pagitan ng dalawang karga ng kuryente, kung ang karga ng kuryente sa A ay ililipat pakanan ng 1 cm.

Karga ng kuryente sa B :

Pormula Batas ni Coulomb :

F = k (q _A )(q _B ) / r ²

Fr₂ = k( _q₂A ) ⁽ _q₂B )

qB = Fr² ^/ k _{( qA} )

Karga ng kuryente sa B :

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

qB ₌ (45)(16 x 10 ^-4 ) / 72 x 10 ³

qB = (720 x 10 _-4 ⁾ / (72 x 10 ³ )

q _B = 10 x 10 ^-7 Coulomb

Ang puwersang elektrikal sa pagitan ng mga kargang elektrikal na A at B :

Kung ang karga sa A ay ililipat pakanan ng 1 cm, ang distansya sa pagitan ng dalawang karga ay magiging 3 cm = 0,03 metro = 3 x 10 ^-2 metro

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 Newton

Ang tamang sagot ay C.

4. Dalawang kargang kuryente na P at Q na may layo na 10 cm ang layo ay nakakaranas ng puwersang pang-akit na 8 N. Kung ang kargang Q ay inilipat ng 5 cm patungo sa kargang P (1 µC = 10 ^{-6 C at k = 9} x 10 ⁹ Nm² ^.C -2 ), kung gayon ang puwersang kuryente na nangyayari ay...

A. 8 N

B. 16 N

C. 32 Hilaga

D. 40 N

E. 56 Hilaga

Pagtalakay

Alam na :

Ang distansya sa pagitan ng mga kargang P at Q (r _PQ ) = 10 cm = 0,1 m = 1 x 10 ^-1 m

Ang puwersang elektrikal sa pagitan ng mga kargang P at Q (F) = 8 N

Karga ng kuryente Q (q _Q ) = 40 µC = 40 x 10 ^-6 C

Constant (k) = 9 x ^10⁻¹ Nm⁻¹ ^{.C⁻¹ -2}

Tanong : Ang puwersang elektrikal sa pagitan ng mga kargang P at Q kung ang kargang Q ay inilipat ng 5 cm patungo sa kargang P

Sagot :

Una, kalkulahin ang kargang kuryente na P, pagkatapos ay kalkulahin ang puwersang elektrikal sa pagitan ng dalawang kargang elektrikal, kung ang kargang kuryente na Q ay inilipat ng 5 cm patungo sa kargang P.

Karga ng kuryente P :

qP = Fr² ^/ k _{( qQ} )

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

qP ₌ (8)(1 x 10 ^-2 ) / 360 x 10 ³

qP ₌ (8 x 10 ^-2 ) / (36 x 10 ⁴ )

qP ₌ (1 x 10 ^-2 ) / (4,5 x 10 ⁴ )

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

Ang puwersang elektrikal sa pagitan ng mga kargang elektrikal na P at Q :

Kung ang karga sa Q ay ililipat pakaliwa ng 5 cm, ang distansya sa pagitan ng dalawang karga ay magiging 5 cm = 0,05 metro = 5 x 10 ^-2 metro

F = k(qP ₎ ( _qQ ) / ^r2

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 ¹⁰¹

F = 32 Newton

Ang tamang sagot ay C.

5. Tingnan ang sumusunod na larawan ng mga kargang elektrikal. Ang puwersang elektrikal na nararanasan ng kargang q _B ay 8 N (1 µC = 10 ^-6 C) at (k = 9.10 ⁹ Nm² ^.C -2 ⁾ . Kung ang kargang q _B ay ililipat sa 4 cm mula sa A, kung gayon ang puwersang elektrikal na nararanasan ni q _B ay ngayon…

A. 2 N

B. 4 N

C. 6 Hilaga

D. 8 N

E. 10 Hilaga

Pagtalakay

Alam na :

Ang distansya sa pagitan ng mga kargang A at B (r _AB ) = 2 cm = 0,02 m = 2 x 10 ^-2 m

Ang puwersang elektrikal sa pagitan ng mga kargang A at B (F) = 8 N

Karga ng kuryente A (q _A ) = 2 µC = 2 x 10 ^-6 C

Constant (k) = 9 x ^10⁻¹ Nm⁻¹ ^{.C⁻¹ -2}

Tanong : Ang puwersang elektrikal sa pagitan ng mga kargang A at B kung ang distansya sa pagitan ng dalawang kargang ito ay 4 cm

Sagot :

Una, kalkulahin ang kargang elektrikal na B, pagkatapos ay kalkulahin ang puwersang elektrikal sa pagitan ng dalawang kargang elektrikal kung ang distansya sa pagitan ng dalawang kargang elektrikal ay 4 cm = 0,04 metro = 4 x 10 ^-2 metro.

Karga ng kuryente B :

qB = Fr² ^/ k _{( qA} )

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

qB ₌ (8)(4 x 10 ^-4 ) / (18 x 10 ³ )

qB = (32 x 10 _-4 ⁾ / (18 x 10 ³ )

qB = ₍ 32/18) x 10 ^-7

q _B = (16/9) x 10 ^-7 Coulomb

Ang puwersa ng kuryente sa pagitan ng mga kargang A at 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 Newton

Ang tamang sagot ay A.

6. Tatlong karga ng kuryente ang nakaposisyon sa mga sulok ng tatsulok na ABC na may haba ng gilid na AB = BC = 20 cm at parehong magnitude ng karga (q = 2µC) gaya ng nasa larawan sa gilid (k = 9.10 9 Nm² .C ^-2 , ^{1 µ} = 10 ^-6 ). Ang magnitude ng puwersang elektrikal na kumikilos sa puntong B ay….

A. 0,9√3 N

B. 0,9√2 N

C. 0,9 Hilaga

D. 0,81 N

E. 0,4 Hilaga

Pagtalakay

Alam na:

Karga sa puntong A (q _A ) = 2 µC = 2 x 10 ^-6 Coulomb

Karga sa puntong B (q _B ) = 2 µC = 2 x 10 ^-6 Coulomb

Karga sa puntong C (q _C ) = 2 µC = 2 x 10 ^-6 Coulomb

Distansya B hanggang C (r _BC ) = 20 cm = 0,2 metro = 2 x 10 ^-1 metro

Distansya B hanggang A (r _BA ) = 20 cm = 0,2 metro = 2 x 10 ^-1 metro

^k = 9.10 ⁹ Nm2 ^.C -2

Tanong: Ang magnitude ng puwersang elektrikal na kumikilos sa punto B

Sagot:

Ang puwersa ng kuryente sa pagitan ng mga karga sa mga puntong B at 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

Positibo ang kargadong elektrikal sa mga puntong B at C, samakatuwid ang direksyon ng puwersang elektrikal na F _BC ay pakaliwa, palayo sa puntong C.

Ang puwersa ng kuryente sa pagitan ng mga karga sa mga puntong B at 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

Positibo ang kargadong elektrikal sa mga puntong B at A, samakatuwid ang direksyon ng puwersang elektrikal na F _BA ay pababa, palayo sa punto A.

Ang dalawang puwersang elektrikal ay bumubuo ng isang tamang anggulo, samakatuwid ang nagresultang puwersang elektrikal na kumikilos sa puntong B ay kinakalkula gamit ang pormulang Pythagorean.

Ang tamang sagot ay B.

7. Tingnan ang sumusunod na larawan!

Tatlong kargamento na Q1 _, Q2 _, at Q3 _ang nakaposisyon sa dulo ng isang kanang tatsulok na ABC. Ang haba ng AB = BC = 30 cm. Kung ibibigay ang k = 9.10 ⁹ Nm2.C ^-2 at 1 µ = 10 ^-6, ang nagresultang puwersa ng Coulomb sa kargamento na Q1 ^ay _….

A. 1 N

B. 5 N

C. 7 Hilaga

D. 10 N

E. 12 Hilaga

Pagtalakay

Alam na:

Karga sa puntong A (q _A ) = 3 µC = 3 x 10 ^-6 Coulomb

Karga sa puntong B (q _B ) = -10 µC = -10 x 10 ^-6 Coulomb

Karga sa puntong C (q _C ) = 4 µC = 4 x 10 ^-6 Coulomb

Distansya B hanggang C (r _BC ) = 30 cm = 0,3 metro = 3 x 10 ^-1 metro

Distansya B hanggang A (r _BA ) = 30 cm = 0,3 metro = 3 x 10 ^-1 metro

^k = 9.10 ⁹ Nm2 ^.C -2

Tanong: Nagresultang puwersa ng Coulomb sa punto B

Sagot:

Ang puwersa ng kuryente sa pagitan ng mga karga sa mga puntong B at 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

Ang karga ng kuryente sa punto B ay negatibo at ang karga ng kuryente sa punto C ay positibo, samakatuwid ang direksyon ng puwersang elektrikal na F _BC ay pakanan patungo sa punto C.

Ang puwersa ng kuryente sa pagitan ng mga karga sa mga puntong B at 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

Ang karga ng kuryente sa punto B ay negatibo at ang karga ng kuryente sa punto A ay positibo, samakatuwid ang direksyon ng puwersang elektrikal na F _BA ay pataas patungo sa punto A.

Ang dalawang puwersang elektrikal ay bumubuo ng isang tamang anggulo, samakatuwid ang nagresultang puwersang elektrikal na kumikilos sa puntong B ay kinakalkula gamit ang pormulang Pythagorean.

Ang tamang sagot ay B.

8. Tatlong karga ng kuryente ang nakaposisyon sa mga sulok ng tatsulok na ABC na may haba ng gilid na AB = BC = 20 cm at parehong laki ng karga (q = 2µC) gaya ng nasa larawan sa gilid (k = 9.10⁹ Nm².C^-2, 1 µ = 10^-6Ang magnitude ng puwersang elektrikal Ang gumagana sa puntong B ay….

1. 0,9√3 N
2. 0,9√2 N
3. 0,9 N
4. 0,81 N
5. 0,4 N

Pagtalakay

Alam na:
Ang karga sa puntong A (q_A) = 2 µC = 2 x 10^-6 Coulomb
Ang karga sa puntong B (q_B) = 2 µC = 2 x 10^-6 Coulomb
Ang karga sa puntong C (q_C) = 2 µC = 2 x 10^-6 Coulomb
Distansya mula B hanggang C (r_BC) = 20 cm = 0,2 metro = 2 x 10^-1 metro
Distansya mula B hanggang A (r_BA) = 20 cm = 0,2 metro = 2 x 10^-1 metro
k = 9.10⁹ Nm².C^-2
Nagtanong: Ang magnitude ng puwersang elektrikal na kumikilos sa puntong B
Sagot:

Ang puwersa ng kuryente sa pagitan ng mga karga sa mga puntong B at C:
F_BC = k (q_B)(q_C) / r_BC²
F_BC = (9 x 10⁹)(2 x 10^-6)(2 x 10^-6) / (2 x 10^-1)²
F_BC = (9 x 10⁹)(4 x 10^-12) / (4 x 10^-2)
F_BC = (36 x 10^-3) / (4 x 10^-2)
F_BC = 9x10^-1
F_BC = 0,9 Newton
Positibo ang karga ng kuryente sa mga puntong B at C, samakatuwid ang direksyon ng puwersang elektrikal na F ay_BC sa kaliwa, palayo sa punto C.

Ang puwersa ng kuryente sa pagitan ng mga karga sa mga puntong B at A:
F_BA = k (q_B)(q_A) / r_BA²
F_BA = (9 x 10⁹)(2 x 10^-6)(2 x 10^-6) / (2 x 10^-1)²
F_BA = (9 x 10⁹)(4 x 10^-12) / (4 x 10^-2)
F_BA = (36 x 10^-3) / (4 x 10^-2)
F_BA = 9x10^-1
F_BA = 0,9 Newton
Positibo ang karga ng kuryente sa mga puntong B at A, samakatuwid ang direksyon ng puwersang elektrikal na F ay_BA pababa, palayo sa punto A.

Ang dalawang puwersang elektrikal ay bumubuo ng isang tamang anggulo, samakatuwid ang nagresultang puwersang elektrikal na kumikilos sa puntong B ay kinakalkula gamit ang pormulang Pythagorean.
Ang tamang sagot ay B.

9. Tingnan ang sumusunod na larawan!
Tatlong singil Q₁,Q₂, at Q₃ ay nasa dulo ng kanang tatsulok na ABC. Ang haba ng AB = BC = 30 cm. Alam na k = 9.10⁹ Nm².C^-2 at 1 µ = 10^-6 pagkatapos ang nagresultang puwersa ng Coulomb sa kargamento na Q₁ ay….

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

Pagtalakay
Alam na:
Ang karga sa puntong A (q_A) = 3 µC = 3 x 10^-6 Coulomb
Ang karga sa puntong B (q_B) = -10 µC = -10 x 10^-6 Coulomb
Ang karga sa puntong C (q_C) = 4 µC = 4 x 10^-6 Coulomb
Distansya mula B hanggang C (r_BC) = 30 cm = 0,3 metro = 3 x 10^-1 metro
Distansya mula B hanggang A (r_BA) = 30 cm = 0,3 metro = 3 x 10^-1 metro
k = 9.10⁹ Nm².C^-2
Nagtanong: Nagresultang puwersa ng Coulomb sa punto B
Sagot:
Ang puwersa ng kuryente sa pagitan ng mga karga sa mga puntong B at C:
F_BC = k (q_B)(q_C) / r_BC²
F_BC = (9 x 10⁹)(10 x 10^-6)(4 x 10^-6) / (3 x 10^-1)²
F_BC = (9 x 10⁹)(40 x 10^-12) / (9 x 10^-2)
F_BC = (360 x 10^-3) / (9 x 10^-2)
F_BC = 40x10^-1
F_BC = 4 Newton
Ang karga ng kuryente sa punto B ay negatibo at ang karga ng kuryente sa punto C ay positibo, samakatuwid ang direksyon ng puwersang elektrikal na F ay_BC pakanan patungo sa punto C.

Ang puwersa ng kuryente sa pagitan ng mga karga sa mga puntong B at A:
F_BA = k (q_B)(q_A) / r_BA²
F_BA = (9 x 10⁹)(10 x 10^-6)(3 x 10^-6) / (3 x 10^-1)²
F_BA = (9 x 10⁹)(30 x 10^-12) / (9 x 10^-2)
F_BA = (270 x 10^-3) / (9 x 10^-2)
F_BA = 30x10^-1
F_BA = 3 Newton
Ang karga ng kuryente sa punto B ay negatibo at ang karga ng kuryente sa punto A ay positibo, samakatuwid ang direksyon ng puwersang elektrikal na F ay_BA pataas patungo sa punto A.
 
Ang dalawang puwersang elektrikal ay bumubuo ng isang tamang anggulo, samakatuwid ang nagresultang puwersang elektrikal na kumikilos sa puntong B ay kinakalkula gamit ang pormulang Pythagorean.
Ang tamang sagot ay B.

Pinagmulan ng tanong:

Mga Tanong sa Pisika para sa Pambansang Pagsusulit para sa Senior High School/Bokasyonal na High School