2 φορτισμένα σώματα έχουν δύναμη 12 Newton σε απόσταση 4 μέτρων Ποιο είναι το νέο μεταξύ τους όταν μειώνεται;

Ρωτάτε για τη δύναμη μεταξύ δύο φορτισμένων σωμάτων όταν μειώνεται η απόσταση μεταξύ τους. Για να το λύσουμε αυτό, πρέπει να χρησιμοποιήσουμε το νόμο του Coulomb.

Νόμος του Coulomb δηλώνει ότι η δύναμη μεταξύ δύο φορτισμένων αντικειμένων είναι:

* άμεσα ανάλογα με το προϊόν των φορτίων

* αντιστρόφως ανάλογα με το τετράγωνο της απόστασης μεταξύ των κέντρων τους

Ας σπάσουμε το πρόβλημα:

1. Αρχική δύναμη: Σας δίνεται μια αρχική δύναμη 12 Newton σε απόσταση 4 μέτρων.

2. Μειωμένη απόσταση: Πρέπει να βρείτε τη νέα δύναμη όταν μειωθεί η απόσταση, αλλά δεν έχετε καθορίσει πόσο μειώνεται. Ας υποθέσουμε ότι μειώνουμε την απόσταση από τους μετρητές «D».

Υπολογισμός της νέας δύναμης:

* Αρχικό σενάριο: Αφήστε τις χρεώσεις των δύο σωμάτων να είναι Q1 και Q2. Μπορούμε να γράψουμε την αρχική δύναμη ως:

F₁ =k * (q1 * q2) / 4 ² (όπου k είναι η σταθερά του Coulomb)

* μειωμένο σενάριο απόστασης: Η νέα δύναμη στην μειωμένη απόσταση «D» θα ήταν:

F₂ =k * (q1 * q2) / d²

Εύρεση της σχέσης:

Για να βρούμε τη νέα δύναμη, πρέπει να υπολογίσουμε την αναλογία μεταξύ της αρχικής δύναμης και της νέας δύναμης:

* F₂ / f₁ =[k * (q1 * q2) / d²] / [k * (q1 * q2) / 4 ²]

* F₂ / f₁ =(4²) / (d²)

* F₂ =f₁ * (4²/d²)

Παράδειγμα:

Ας υποθέσουμε ότι μειώνετε την απόσταση στα 2 μέτρα (μισή αρχική απόσταση). Τότε:

* F₂ =12 Newton * (4²/2²) =12 Newtons * 4 =48 Newtons

Συμπέρασμα:

Η δύναμη μεταξύ των φορτισμένων σωμάτων θα αυξηθεί καθώς η απόσταση μεταξύ τους μειώνεται. Η νέα δύναμη θα είναι άμεσα ανάλογη προς το τετράγωνο της αναλογίας της αρχικής απόστασης από τη νέα απόσταση.