Τι θα μπορούσατε να κάνετε για να αυξήσετε την ηλεκτρική δύναμη μεταξύ δύο φορτισμένων σωματιδίων κατά συντελεστή 16;
Κατανόηση του νόμου του Coulomb
Η ηλεκτρική δύναμη μεταξύ δύο φορτισμένων σωματιδίων περιγράφεται από τον νόμο του Coulomb:
* f =k * (q1 * q2) / r²
Οπου:
* f είναι η ηλεκτρική δύναμη
* k είναι η σταθερά του Coulomb (σταθερή τιμή)
* Q1 και q2 είναι τα μεγέθη των φορτίων των δύο σωματιδίων
* r είναι η απόσταση μεταξύ των κέντρων των δύο σωματιδίων
Πώς να αυξήσετε τη δύναμη κατά 16
Για να αυξήσετε τη δύναμη κατά 16, έχετε δύο βασικές επιλογές:
1. Αύξηση του μεγέθους των φορτίων:
* Εάν διπλασιάσετε το μέγεθος είτε του φορτίου (Q1 ή Q2), η δύναμη θα διπλασιαστεί.
* Για να αυξήσετε τη δύναμη κατά 16, πρέπει να αυξήσετε κάθε φόρτιση κατά συντελεστή 4.
2. Μειώστε την απόσταση μεταξύ των φορτίων:
* Η δύναμη είναι αντιστρόφως ανάλογη προς το τετράγωνο της απόστασης. Αυτό σημαίνει ότι εάν μειώνετε στο μισό της απόστασης, η δύναμη αυξάνεται κατά συντελεστή 4.
* Για να αυξήσετε τη δύναμη κατά 16, πρέπει να μειώσετε την απόσταση κατά συντελεστή 4 (π.χ., εάν η αρχική απόσταση είναι 4 cm, μειώσετε την σε 1 cm).
Συνδυάζοντας τα αποτελέσματα
Μπορείτε επίσης να επιτύχετε μια αύξηση δύναμης 16 συνδυάζοντας και τις δύο μεθόδους:
* Αυξήστε το μέγεθος ενός φορτίου κατά συντελεστή 2 και το άλλο φορτίο κατά συντελεστή 2 και ταυτόχρονα μειώστε την απόσταση κατά 2.
Παράδειγμα
Ας πούμε ότι έχετε δύο σωματίδια με φορτία +2 Coulombs το καθένα και διαχωρίζονται κατά 2 μέτρα. Η αρχική δύναμη είναι:
* F =k * (2 * 2) / 2 ² =k
Για να αυξήσετε τη δύναμη κατά 16, θα μπορούσατε:
* Αυξήστε και τα δύο φορτία σε +8 Coulombs το καθένα, διατηρώντας την απόσταση την ίδια.
* Μειώστε την απόσταση μεταξύ των φορτίων σε 0,5 μέτρα, διατηρώντας τις χρεώσεις τα ίδια.
* Αυξήστε ένα φορτίο σε +4 coulombs, το άλλο σε +8 Coulombs, και μειώστε την απόσταση σε 1 μέτρο.
Θυμηθείτε:
* Η ηλεκτρική δύναμη είναι απωθητική εάν τα φορτία έχουν το ίδιο σημάδι (τόσο θετικό ή και τα δύο αρνητικά).
* Η ηλεκτρική δύναμη είναι ελκυστική εάν οι χρεώσεις έχουν αντίθετα σημάδια (ένα θετικό και ένα αρνητικό).
