Uczeń, jak każdy człowiek, chce umieć coś zrobić samodzielnie Spisy zadań Rozwiązane zadania z fizyki szkolnej - gimnazjum i szkoły ponadgimnazjalne (licea i technika) 457. Pole elektrostatyczne

Zadanie

Wyprowadzić wzór na pole elektrostatyczne nieskończenie długiego cienkiego pręta naładowanego ze stałą gęstością liniową.

Zastosować prawo Gaussa.

Ważne pojęcia potrzebne do rozwiązania zadania

Pole elektrostatyczne

Prawo Gaussa

Symetria układu

Zadanie

Wyprowadzić wzór na pole elektrostatyczne nieskończenie długiego cienkiego pręta naładowanego ze stałą gęstością liniową.

Zastosować prawo Gaussa.

Rozwiązanie

Pole elektryczne nieskończenie długiego pręta naładowanego ze stałą gęstością liniową jest symetryczne - osią symetrii jest prosta pokrywająca się z prętem.

ATOM

Mechanika

optyka

grawitacja

Elektrostatyka

Symetria układu narzuca sposób wybrania powierzchni Gaussa umożliwiającej zastosowanie prostych obliczeń.



Czy możesz już sam zarabiać?
Oczywiście.
Jedną z form może być pisanie e-booków.

Jak napisać taki e-book?

Jak napisać, stworzyć i zacząć sprzedawać własnego e-booka?

"Cechą e-booka, warunkującą jego niesamowitą popularność na zachodzie i rosnącą z miesiąca na miesiąc w Polsce, są ZEROWE koszty produkcji."

Jak napisać, stworzyć i zacząć sprzedawać własnego e-booka?

"Jeśli coś produkujemy za darmo, to nie ma ryzyka stracenia zainwestowanych pieniędzy, bo nic nie zainwestowaliśmy i jest to najlepszy z możliwych model biznesu."

Powierzchnię walcową dzielimy na trzy części - powierzchnie podstaw i powierzchnię boczną.


Wektor natężenia pola elektrycznego ma kierunek promienia poprowadzonego od pręta (prostopadłego do niego).



Strumień pola elektrycznego przez powierzchnie podstaw jest zerowy - wektor natężenia pola elektrycznego ślizga się po nim.



Jedyny wkład niezerowy do strumienia pola elektrycznego wnosi pole przechodzące przez powierzchnię boczną.



Wektor natężenia pola elektrycznego ma stałą wartość dla ustalonej odległości od pręta.



Strumień pola elektrycznego przez powierzchnię boczną ma wartość równą iloczynowi wartości wektora natężenia pola elektrycznego i powierzchni bocznej.



ładunek objęty powierzchnią walcową ma wartość iloczynu gęstości liniowej i wysokości walca.



Wektor natężenia pola ma kierunek promienia poprowadzonego od pręta.



Pole dwóch cienkich prętów naładowanych ze stałymi gęstościami liniowymi.

Zakładamy dalej, że pręty są równoległe.



Punkt, w którym określamy pole leży w płaszczyźnie wyznaczonej przez pręty - z wyjątkiem punktów na prętach.



Wykorzystujemy zasadę superpozycji pól - pole wypadkowe jest sumą pół cząstkowych.

Wektor pola wypadkowego jest sumą wektorów pól składowych.



Dla przypadku w zadaniu dodajemy wartości wektorów natężeń pól (z uwzględnieniem znaku ładunków na prętach).



Dla przypadku, gdy gęstości są identyczne możliwe są uproszczenia obliczeń.



Dla równych gęstości liniowych pole poza prętami jest różne od zera - maleje w miarę oddalania się od prętów.



Dla prętów naładowanych różnoimiennie możliwe jest istnienie miejsc z polem zerowe (poza prętami).

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