Δύο φορτισμένοι φορείς ασκούν δύναμη 0,405 n ο ένας στον άλλο εάν μετακινηθούν έτσι ώστε το ένα τρίτο τόσο μακριά από αυτό που ασκείται;

Εδώ είναι πώς να λύσετε αυτό το πρόβλημα:

Κατανόηση του νόμου του Coulomb

Ο νόμος του Coulomb περιγράφει τη δύναμη μεταξύ δύο φορτισμένων αντικειμένων:

* f =k * (q1 * q2) / r²

Οπου:

* F είναι η δύναμη

* K είναι η σταθερά του Coulomb (περίπου 8.98755 × 10⁹ n⋅m²/c²)

* Το Q1 και το Q2 είναι οι χρεώσεις των δύο αντικειμένων

* r είναι η απόσταση μεταξύ των κέντρων των αντικειμένων

Η επίδραση της απόστασης

Παρατηρήστε ότι η δύναμη είναι αντιστρόφως ανάλογη προς το τετράγωνο της απόστασης. Αυτό σημαίνει:

* Εάν διπλασιάσετε την απόσταση, η δύναμη γίνεται 1/4 τόσο ισχυρή.

* Εάν μειώνετε κατά το ήμισυ την απόσταση, η δύναμη γίνεται 4 φορές ισχυρότερη.

Επίλυση του προβλήματος

1. Αρχική απόσταση: Ας καλέσουμε την αρχική απόσταση μεταξύ των χρεώσεων "R".

2. Νέα απόσταση: Οι χρεώσεις μετακινούνται στο ένα τρίτο της αρχικής απόστασης, οπότε η νέα απόσταση είναι "R/3".

3. Υπολογισμός της νέας δύναμης:

* Δεδομένου ότι η απόσταση είναι το ένα τρίτο του πρωτότυπου, η δύναμη θα είναι 3² (9) φορές ισχυρότερη.

* Νέα δύναμη =9 * Πρωτότυπη δύναμη =9 * 0.405 n =3.645 n

απάντηση: Η νέα δύναμη που ασκείται μεταξύ των φορτισμένων σωμάτων θα είναι 3.645 n .