Strona główna na telefon

766. Prawo Coulomba

Elektrostatyka. Prawo Coulomba.

Oddziaływania ładunków elektrycznych.

Elektrostatyka - nauka o ładunkach (ciałach naładowanych) pozostających w spoczynku.

Zakładamy sytuację idealną -
ładunki spoczywają i nic nie zakłóca ich oddziaływania.

Prawo Coulomba można zastosować do ładunków kulistych - o symetrii sferycznej oddalonych od siebie.

Zadanie


Dwie małe kule metalowe naładowane są ładunkami q1 i q2.
Znamy siłę F ich wzajemnego oddziaływania w powietrzu.

Obliczyć odległość r między środkami tych kul.

Założyć, że można pominąć rozmiar kul.

Rozwiązanie


1.


Wykorzystujemy prawo Coulomba (ładunki umieszczone są w próżni).
Przekształcamy wzór na siłę Coulomba – otrzymujemy wyrażenie na kwadrat odległości.
(26kB) Przekształcamy wzór na siłę Coulomba

2.


Przekształcamy wyrażenie – pierwiastkujemy je.
Potrzebna jest nam stała k z prawa Coulomba.
(19kB) Przekształcamy wyrażenie – pierwiastkujemy je

3.


Przykładowe dane – dwa identyczne ładunki dodatnie.

(21kB) Przykładowe dane – dwa identyczne ładunki dodatnie

4.


Podstawiamy do otrzymanego wyrażenia i wykorzystujemy równość obu ładunków.
Możemy więc ładunek wyprowadzić przed znak pierwiastka.

(17kB) Podstawiamy do otrzymanego wyrażenia

5.


Obliczamy odległość.
Pierwiastek z 90 obliczamy w przybliżeniu.

(7kB) Obliczamy odległość

6.


Tak możemy obliczyć pierwiastek kwadratowy bez kalkulatora i arkusza kalkulacyjnego.

Procedura jest prosta, choć wymaga cierpliwości i rachunkowego obycia.

(9kB) obliczyć pierwiastek kwadratowy bez kalkulatora i arkusza kalkulacyjnego

7.


Inne dane – mniejsze dwa identyczne ładunki.
Ciała naładowane są małe.
Zakładamy, że ładunki są punktowe - pomijamy rozmiary naładowanych ciał.

(27kB) Inne dane – mniejsze identyczne ładunki

8.


Obliczamy odległość między środkami kul.
Jak duże mogą być kule?
(160kB) Obliczamy odległość między środkami kul. Promienie kule muszą być znacznie mniejsze niż 3 centymetry.

9.


Inne dane – różne ładunki.
Obliczamy odległość między środkami kul.
Dalej zakładamy, że naelektryzowane kule są małe i możemy ich rozmiary pominąć.

(25k) Inne dane – różne ładunki ATOM, Mechanika,    OPTYKA,      grawitacja, Elektrostatyka,      MagnetyzmPrąd elektryczny, Energia,   Szybkość ruchu,   KinematykaRUCH PO OKRĘGU,    Dynamika,    Elektromagnetyzm,    

Potrzebujesz pomocy z historii starożytnej?

Oto kilka przydatnych linków
Starożytny Rzym

Ancient Rome - po angielsku

Starożytny Egipt

Starożytna Grecja

Ancient Greece - po angielsku


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.

Pomoc z matematyki

Rozwiązane zadania i przykłady z matematyki


Pomoc z historii

Co było powodem olbrzymiego rozkwitu Grecji?

ATOM, Mechanika, OPTYKA,     grawitacja, Elektrostatyka,     Magnetyzm,   Prąd elektryczny, Energia,   Szybkość ruchu, Kinematyka, RUCH PO OKRĘGU,   Dynamika,     Elektromagnetyzm,