Примери за решаване на проблемите на закона на Кулон

Начало | За нас | обратна връзка

Пример 1. Две идентични по размер малки метални топчета имат такси и 7mkKl q1 = q2 = - 3 SCLC. Крушки, влезли в контакт и се разпространяват на известно разстояние. Определяне на разстояние R (в см.), Ако е установено, че силата на взаимодействие с таксите да бъде F = 40 N.

Анализ: Little обвинен мъниста могат да поемат таксите точка.

балон система е изолирана електрически и за него законът за запазване на заплащане. Когато те се обединяват в контакт преразпределение нетно заплащане. Тъй като размерът на топките са еднакви, общият размер на разходите на системата ще споделя по равно между тях. Фигура в тази задача не е необходимо, тъй като при писане на уравнения, от които можем да намерят неизвестно количество, посока сили са маловажни. Осигурили сме набор модул сили такса за взаимодействия след техния контакт.

Решение: Закон за запазване на заплащане: всяка система на електрически алгебричната сума на електрически заряд остава постоянна.

Следователно всяка топка такса след контакт е:

Писане закона на Кулон в крайната си позиция

Ние определяме разстоянието между обвиненията в крайното състояние:

Заместник числени стойности

Пример 2. Две идентични размери малка метална топка окачване на дълги непроводящ влакна с еднаква дължина, фиксирани в една точка. Зърната са заредени със същия заряд и са раздалечени една от друга. Какво се случва, ако една от топките, за да обезвреди?

Анализ: Две идентични топка като такси заредена идентичен виси на дълги непроводящия нишки с еднаква дължина, фиксирани в един момент, и да поддържа равновесието (виж фигурата по-..). На всяка топка, докато има три сили: силата на тежестта. якост на опъване на нишката и силата на отблъскване на Кулон. Капчици същото име като обвиненията. След едно зърно равновесие разряд е нарушен, и топките се сблъскват с една топка оставащия заряд на акции между тях по равно, тъй като топки са с еднакъв размер. Заредете отново като такси, те убивам и равновесие се възстановява, но разстоянието между топките ще се промени, да стане равен (вж. Фиг. В), като всички сили, които действат върху топки, за да се променят.

Решение. Извършване на изготвянето на този проблем. Ще покажем два случая: (а) - позиция

топки в началния момент; (B) - позицията на топката след промяна на техните такси. Фигурата показва, че системата е симетрична по отношение на вертикалната линия, преминаваща през точката на свързване на нишките, така че да се реши проблема е достатъчно да се разгледа поведението на една от топките и да запишете на условията за равновесие за него. Ако тялото не се движи постоянно, тогава можем да запишем условието за равновесие за него: векторната сума на силите, действащи върху тялото е равна на нула, т.е. , Проектиране това уравнение на координатните оси на декартова система, изборът на които е показано на фигурата, ние получаваме две уравнения

Тази система от уравнения, ще имат една и съща форма за първия и втория случаи, обаче, за първи път се намери решение за тази система от уравнения в общия случай, а след това се прилага резултатът да намерите непознати количествата в нашия случай. Според отчета за проблем нишка е дълъг, т.е. и защо. Разделяне от дясната страна на уравнението на правото на първата част и второто уравнение съответно разделяне на левите страни на уравнения, получаваме

Размерът на сила на взаимодействие между зарежданията, пишем, като се използва закона на Кулон:

За малки ъгли на малък мащаб, но неравно до нула. Фигурата показва, че.

Заместването на експресията за силата на Кулон и допирателната # 945;, ние получаваме уравнение, от която може да се изрази разстоянието между таксите обикновено

Сега обратно към състоянието на нашата задача. В първия случай, всяко зърно да има такса, а разстоянието между тях. Във втория случай, една топка отпаднало, и заръчаното от втората разделя по равно между двете мъниста, така че техните такси във втория случай ще бъдат същите и равни; разстоянието между тях ще бъде. Като се има предвид всичко това, можем да запишем уравнението, получена за два случая:

Решаването на тази система от уравнения, получаваме

. откъдето идва и иска разстоянието между такси във втория случай. Заместването на числени стойности,

A: След изпълнението на една от топките на втората топка такса в въздействия разделени поравно между тях и да се покачват топки разпръсне на разстояние.

Три еднакви точка заряд q1 = q2 = q3 = п 2 са във върховете на равностранен триъгълник със странични А = 10 см. За определяне на големината и посоката на сила F. действа по един от такси от другите две.

Начертайте три такса и да се покаже посоката на двете сили, упражнявани от първия и втория заряд в третия.

Всички разходи са положителни, това означава, че те се отблъскват.

Начертайте сума на векторите в силата, действаща на третия заряд. Може да се види, че тази сила е насочена вертикално нагоре. всички ъгли са известни.

Намерете големината на резултантната сила

A: силата, действаща на третия заряд от другите две таксите е 7.2 х 10 -6 и Н е насочена вертикално нагоре на тази фигура.