Вверх
Примеры решения задач по теме «Закон Кулона»
Касс!ная физика на Youtube

Занимательные фишки - 7 класс

Конспекты - 7 класс

Занимательные фишки - 8 класс

Занимательные фишки - 9 класс

Конспекты, учебники, видео - 10-11 класс
"Что кажется нам чудом, на самом деле таковым не является!" - Симон Стевин
Но, что будет, если кота Шрёдингера засунуть в бутылку Клейна и обмотать всё лентой Мёбиуса?

Викторины

Диафильмы по физике

Презентации по физике

Ребусы и  кроссворды

Примеры решения задач по теме «Закон Кулона»

«Физика - 10 класс»

При решении задач на применение закона Кулона используются те же приёмы, что и при решении задач в курсе механики. Надо лишь иметь в виду, что направление кулоновской силы зависит от знаков зарядов взаимодействующих тел. Кроме того, в ряде задач используется закон сохранения заряда и тот факт, что заряд любого тела кратен заряду электрона.


Задача 1.


Сколько электронов содержится в капле воды массой m = 0,03 г? Масса молекулы воды m0 = 3 • 10-23 г.


Р е ш е н и е.


Молекула воды (Н2O) содержит 10 электронов. В капле воды содержится молекул, и, следовательно, число электронов электронов.


Задача 2.


Два одинаковых шарика подвешены на нитях длиной I = 2,0 м к одной точке. Когда шарикам сообщили одинаковые заряды по q = 2,0 • 10-8 Кл, они разошлись на расстояние r = 16 см. Определите натяжение каждой нити и массу каждого шарика.


Р е ш е н и е.


На каждый шарик действуют три силы: сила тяжести m сила натяжения нити и кулоновская сила (рис. 14.5).

Каждый шарик неподвижен, следовательно, суммы проекций сил на оси ОХ и OY равны нулю. Для суммы проекций сил, действующих на правый шарик, на ось ОХ это условие имеет вид F - Т sinα = 0. Так как то

В проекциях на ось OY условие равновесия для каждого из шариков имеет вид Tcosα - mg = 0, откуда с учётом того, что cos2α = 1 — sin2α, получим




Задача 3.


Два разноимённых заряда q1 = 2 • 10-4 Кл и q2 = -8 • 10-4 Кл расположены на расстоянии 1 м друг от друга. Какой заряд qx и где надо поместить, чтобы система зарядов находилась в равновесии?


Р е ш е н и е.


Заряды q1 и q2 разноимённые, следовательно, они притягиваются и на них действуют силы 1 и 2 соответственно (рис. 14.6). Для равновесия каждого из зарядов необходимо, чтобы на заряды q1 и q2 со стороны заряда qx действовали силы '1 и '2, равные по модулю силам 1 и 2 и противоположные по направлению. Поскольку q1 < |q2|, заряд qx должен быть помещён слева от заряда qx, чтобы силы, действующие на заряды q1 и q2 со стороны заряда qx, были равны. Заряд qx должен быть отрицательным, т. е. притягивать заряд q1 и отталкивать заряд q2:

1 = -'1,     2 = -'2.

В проекциях на ось X эти уравнения имеют вид F1 = F'1, F2 = F'2, или

Решим полученную систему уравнений относительно двух неизвестных qx и lx. Из первого уравнения выразим |qx|: — и подставим во второе.

Получим уравнение или Подставим значения зарядов: или

Решением этого уравнения, удовлетворяющим физическому смыслу, является lx - 1 м.

Подставив это значение в формулу для |qx|, получим |qx| = |q2| = 8 • 10-4 Кл, или qx = -8 • 10-4 Кл.


Задача 4.


Два заряженных шарика, находящиеся друг от друга на расстоянии r = 90 см и помещённые в керосин, притягиваются друг к другу с силой F = 80 Н. Определите заряды шариков, если сумма их зарядов q = 4 • 10-5 Кл. Относительная диэлектрическая проницаемость керосина ε = 2.


Р е ш е н и е.


Так как шарики притягиваются, то их заряды противоположны по знаку. Предположим, что заряд первого шарика положителен и равен q1, а второго отрицателен и равен q2. Согласно условию задачи

q1 + q2 = q, или q1 - |q2| = q.         (1)

По закону Кулона сила притяжения зарядов равна:

Уравнения (1) и (2) — система двух уравнений относительно двух неизвестных q1 и |q2|.

Выразив из уравнения и подставив в уравнение (1), получим

Относительно модуля заряда |q2| получим уравнение

Отсюда Модуль числа всегда положителен, поэтому оставляем один корень |q2| ≈ 10-4 Кл.

Таким образом, q2 = -10-4 Кл, a q1 = 1,4 • 10-4 Кл.


Задача 5.


Два одинаковых небольших одноимённо заряженных шарика радиусом 1 см, массой 10 г и зарядом 4 • 10-6 Кл подвешены в одной точке на двух нитях длиной 1 м в жидком диэлектрике. Плотность диэлектрика ρ = 800 кг/м3. Определите относительную диэлектрическую проницаемость диэлектрика ε, если угол между нитями 2α = 60°.


Р е ш е н и е.


На каждый шарик действуют сила тяжести, сила натяжения нити, выталкивающая сила и сила Кулона (рис. 14.7).

Условия равновесия шариков m + + выт + = 0, m + 1 + 1 + выт = 0, Т = T1, F = F1.

В проекциях на оси координат для правого шарика запишем:

на ось OX: -Tsinα + F = 0;

на ось ОY: -mg + Tcosα + Fвыт = 0.

Выразив силу Т из этих уравнений и приравняв правые части полученных выражений, найдём

При этом сила Кулона где r12 = 2l sinα, а выталкивающая сила

Подставим эти выражения в уравнение (1) и найдём диэлектрическую проницаемость:


Источник: «Физика - 10 класс», 2014, учебник Мякишев, Буховцев, Сотский




Электростатика - Физика, учебник для 10 класса - Класс!ная физика

Что такое электродинамика --- Электрический заряд и элементарные частицы. Закон сохранения заряд --- Закон Кулона. Единица электрического заряда --- Примеры решения задач по теме «Закон Кулона» --- Близкодействие и действие на расстоянии --- Электрическое поле --- Напряжённость электрического поля. Силовые линии --- Поле точечного заряда и заряженного шара. Принцип суперпозиции полей --- Примеры решения задач по теме «Напряжённость электрического поля. Принцип суперпозиции полей» --- Проводники в электростатическом поле --- Диэлектрики в электростатическом поле --- Потенциальная энергия заряженного тела в однородном электростатическом поле --- Потенциал электростатического поля и разность потенциалов --- Связь между напряжённостью электростатического поля и разностью потенциалов. Эквипотенциальные поверхности --- Примеры решения задач по теме «Потенциальная энергия электростатического поля. Разность потенциалов» --- Электроёмкость. Единицы электроёмкости. Конденсатор --- Энергия заряженного конденсатора. Применение конденсаторов --- Примеры решения задач по теме «Электроёмкость. Энергия заряженного конденсатора»



По следам "английских ученых"

  • Можно ли вскипятить воду звуком?

    Если у вас в доме вдруг пропало электричество, не работает электрический чайник, плита, и кончились спички, но зато вопреки всему во всю силу гремит музыка, давайте зададимся вопросом: можно ли вскипятить воду, используя звук? Насколько это реально?

Устали? - Отдохнем!




Новости


Азбука физики
Азбука физики
Викторины
Викторины

Научные игрушки
Научные игрушки
Загадки прошлого
Викторины
Простые опыты
Простые опыты
Парадоксы
Парадоксы
Это интересно
Интересная физика
История техники
История техники
Физика детям
Физика для детей
Библиотека
Библиотека
Знаете ли вы
Знаете ли вы
История физики
История физики
Любознательным
Любознательным
Мысли вслух
Мысли вслух
Этюды об ученых
Ученые-физики
Задачи Г. Остера
Задачи Григория Остера
Умные книжки
Умные книжки по физике
Есть вопросик
Ответы на попросы по физике
Его величество
Все о человеке
Музеи науки
Научные музеи
Достижения
Новости науки и техники

Контакты



Выпускникам

Как сдавать экзамены?
Тактика тестирования
Знаешь ли ты себя?
На урок

Класс!ная физика для любознательных

Презентации и диафильмы по физике

My-shop.ru - Интернет-магазин товаров для образования



Интернет-магазин Лабиринт