4 krótkie zadania z działu pole grawitacyjne(1 klasa liceum, poziom podstawowy)! Daję 90 pkt.!
Zadanie 1.
Do naładowanego elektroskopu zbliżamy naelektryzowaną pałeczkę szklaną. Obserwujemy zmniejszenie wychylenia wskazówki. Wyjaśnij zachowanie wskazówki.
Zadanie 2.
Do naładowanej ujemnie, pionowo ustawionej płyty zbliżono zawieszoną na nitce metalową nienaładowaną kulkę. Wyjaśnij jak zachowa się kulka.
Zadanie 3.
Dwa ładunki punktowe znajdują się w odległości d. Jeżeli wartość każdego ładunku wzrośnie dwukrotnie a odległość między nimi zmaleje 2 razy to siła wzajemnego oddziaływania:
a) wzrośnie 2 razy
b) wzrośnie 4 razy
c) wzrośnie 8 razy
d) wzrośnie 16 razy
Zadanie 4.
Pomiędzy 2 punktowe ładunki Q₁ = 1 nC i Q₂ = 4 nC umieszczono ładunek ujemny Q₃ = -2 nC w odległości x = 2cm od ładunku Q₁. Ładunek ujemny pozostaje w spoczynku. Oblicz odległość między ładunkami Q₁ i Q₂.
Witaj :)
zadanie 1:
Pałeczka szklana ładuje się dodatnio czyli jest w stanie przyciągać ku sobie elektrony.
Jeżeli w wyniku zbliżenia tej pałeczki do kulki naładowanego elektroskopu obserwujemy zmniejszenie wychylenia listków ( wskazówki) oznacza to, że elektroskop został uprzednio naładowany ujemnie. Zbliżena pałeczka szklana przyciąga ku sobie elektrony z listków zmniejszając obecny na nich ładunek ujemny czyli zmniejszając ich wzajemne odpychanie czyli zmniejszając ich wychylenie.
zadanie 2.
Na skutek odpychania elektrostatycznego przez ujemnie naładowaną płytę elektrony w kulce ulegną przesunięciu na przeciwległa stronę, dzięki czemu bliżej płyty znajdzie się część kulki naładowana dodatnio i siła przyciągania ujemna płyta-dodatnio naładowana bliższa część kulki przewyższy siłę odpychania ujemna płyta-ujemnie naładowana dalsza część kulki. Kulka zostanie przyciągnięta do płyty i w wyniku zetknięcia trwale ujemnie naładowana. W wyniku tego zostanie trwale odepchnięta od płyty - nić pozostanie odchylona od pionu o pewien stały kąt.
zadanie 3.
dane: q₂=2q₁, r₂=½d=½r₁
szukane: F₂/F₁
----------------------------------
F₂ = k*q₂²/r₂² = k*[2q₁]²/[½r₁]² = 16k*q₁²/r₁²
F₁ = k*q₁²/r₁²
F₂/F₁ = 16
Siła wzajemnego oddziaływania wzrasta 16 rzy - prawidłowa odpowiedź d).
zadanie 4.
dane: Q₁=1nC, Q₂=4nC, Q₃=-2nC, x=2cm
szukane: d>0
---------------------------
Jeżeli ładunek Q₃ pozostaje w spoczynku, to znaczy, że jest taką samą siłą F₁ przyciągany przez Q₁ w jedną stronę jak przyciągany przez Q₂ siłą F₂ w stronę przeciwną:
F₁ = F₂
k*Q₁*Q₃/x² = k*Q₂*Q₃/[d-x]²..........|:k*Q₃
Q₁/x² = Q₂/[d-x]²
Q₂*x² = Q₁*[d-x]²
4x² = [d-x]²......możemy obustronnie spierwiastkować, bo szukamy d>0:
2x = d-x
d = 3x = 3*2cm = 6cm.
Szukana odległość ładunków wynosi 6cm.
Semper in altum................................pozdrawiam :)
Jeśli podoba Ci się to rozwiązanie, możesz uznać je za najlepsze- wówczas otrzymasz zwrot 15% punktów wydanych na to zadanie. W przypadku 1 rozwiązania możesz to zrobić po godzinie od jego dodania.
PS. W razie wątpliwości - pytaj :)