Każdy chce umieć, nie każdy chce się uczyć
  Strona główna    Ruch    Siły    Energia    Prąd   Atom 

Bez znajomości fizyki można dobrze życ, ale co tracimy?

Co wpisać do wyszukiwarki?
zachowanie, pęd, energia, fotoelektryczne, atom, kinematyka, mechanika, dynamika, elektromagnetyzm, optyka, termodynamika, elektryczność

Twoja wyszukiwarka
Uczeń, jak każdy człowiek, chce umieć coś zrobić samodzielnie
Spisy zadań

Rozwiązane zadania z fizyki szkolnej - gimnazjum i szkoły ponadgimnazjalne (licea i technika)

302. Obliczyć ładunek każdej kuli i wytwarzany przez nie potencjał przy powierzchniach kul.

Elektrostatyka. Potencjał elektryczny. Pole elektryczne.



Zadanie
Metalową kulę o promieniu R=10cm naelektryzowano ładunkiem Q=5nC. Kulę tę zetknięto z nienaładowaną kulą metalową o promieniu r=3cm.
Następnie kule te odsunięto bardzo daleko od siebie w próżni.

Obliczyć ładunek każdej kuli i wytwarzany przez nie potencjał przy powierzchniach kul.

Ważne pojęcia elektrostatyki

Ładunek elektryczny.


Oddziaływania elektryczne.

Siły elektryczne.

Potencjał elektryczny ładunku punktowego.

Potencjał elektryczny ładunku kulistego.


Zadanie


Metalową kulę o promieniu R=10cm naelektryzowano ładunkiem Q=5nC. Kulę tę zetknięto z nienaładowaną kulą metalową o promieniu r=3cm. Następnie kule te odsunięto bardzo daleko od siebie w próżni.

Obliczyć ładunek każdej kuli i wytwarzany przez nie potencjał przy powierzchniach kul.

Dla kul znajdujących się bardzo daleko od siebie zakładamy, że ładunki tych kul nie oddziałują ze sobą. Możemy wykorzystywać symetrię rozkładu ładunków na obu kulach.

Obliczymy ładunki na każdej z kul i wytwarzane przez nie potencjały przy swoich powierzchniach. Zaczynamy od wyprowadzenia odpowiednich zależności.



WYPROWADZENIA



Wyprowadzenie zależności na potencjał i ładunek kul po zetknięciu
Potencjał zetkniętych przewodników elektrycznych (bez prądu elektrycznego) jest w każdym miejscu przewodnika taki sam. Jeśli jest różny od zera, to wszędzie ma taką samą wartość.

Do opisania pola za pomocą wektora natężenia pola elektrycznego trzeba sumować pole elektryczne wytwarzane przez pojedyncze ładunki lub całkować pole od nieskończenie małych elementów ładunku albo wykorzystać prawo Gaussa oraz symetrię rozkładu ładunku i wynikającą z tego symetrię pola elektrycznego.

OBLICZENIA



Obliczenie potencjału kul i ładunku po zetknięciu

Ładunek umieszczony na metalowej kuli rozkłada się wyłącznie na powierzchni tej kuli i dlatego wewnątrz kuli nie ma pola elektrycznego a potencjał jest stały.

Na małej kuli (o małym promieniu gęstość ładunku powierzchniowego jest większa). Dla ostrych krawędzi czy kolców gęstość może być ogromna. Jest to idea piorunochronu – ostrze ma duża gęstość ładunku, więc ładunek łatwiej z niego spłynie niż z płaskiej powierzchni.

Wzory z fizyki = wzory potrzebne do rozwiązywania zadań

Budowa atomu - Ile jest elektronów, nukleonów, protonów w atomie konkretnego pierwiastka?

Praca mechaniczna stałej siły - przykłady obliczeń.

Energia mechaniczna ciała - przykłady wykorzystania zasady zachowania

Energia kinetyczna ciała - przykłady obliczeń

Przykłady obliczania siły dośrodkowej. Zestawy przykładów uwzględniające różne wartości masy ciał, prędkości ruchu po okręgu i promienia tego okręgu.

Satelita geostacjonarny - jakie warunki musi spełniać satelita, by był stale nad tym samym punktem Ziemi?

Energia potencjalna grawitacyjna w jednorodnym polu grawitacyjnym

Obliczenie masy Słońca Jak zmierzyć masę Słońca? Jakie dane są do tego potrzebne?

Przemiana adiabatyczna gazu doskonałego

Pierwsza prędkość kosmiczna dla Ziemi. Z jaką prędkością porusza się sztuczny satelita Ziemi?

Obliczenie granicznej długości fali świetlnej wywołującej zjawisko fotoelektryczne w cezie.

Rozwiązane zadania z kinematyki

Rozwiązane zadania z fizyki szkolnej - gimnazjum i szkoły ponadgimnazjalne (licea i technika)

Wielkości opisujące ruch ciała - przykłady obliczania - przemieszczenie ciała - wektor zmiany położenia ciała.

Obliczanie szybkości średniej ruchu ciała.

Pocisk o masie m grzęźnie w desce po przebyciu odległości d. Przed uderzeniem w deskę pocisk poruszał się prostopadle do deski z prędkością v. Obliczyć siłę F działającą na pocisk w desce. Przyjąć odpowiednie założenia.

Rozwiązanie

Dwa ciała o różnych masach poruszają się z takim samym przyspieszeniem. Ciało m2 ma masę 3 razy większą niż ciało m1. Siła działająca na ciało m2 jest równa 12 N. Jaka siła działa na ciało m1? Warunek - nie obliczać wartości przyspieszenia.

 2013-05-05



Co wpisać do wyszukiwarki?
zachowanie, pęd, energia, fotoelektryczne, atom, kinematyka, mechanika, dynamika, elektromagnetyzm, optyka, termodynamika, elektryczność

Twoja wyszukiwarka

Pomoc z matematyki

Rozwiązane zadania i przykłady z matematyki


Pomoc z historii

Co było powodem olbrzymiego rozkwitu Grecji?


kontakt