Dwa ładunki, 0,25 nC i 0,5 nC, znajdują się w odległości 1m.Opisz, co się stanie z ładunkiem próbnym.... Question from @Ryder96954

December 2018 1 268 Report

Dwa ładunki, 0,25 nC i 0,5 nC, znajdują się w odległości 1m.
Opisz, co się stanie z ładunkiem próbnym umieszczonym na odcinku łączącym dane ładunki. Jak to zależy od położenia ładunku?

boody323win $q_1=0,25nC \\ q_2=0,5nC \\ r=1m$

Na początku warto obrać taki punkt, w którym siły działające na ładunek próbny będą się równoważyć. (Ładunek próbny umownie jest dodatni, a jego wartość jest pomijalnie mała, dzięki czemu ładunek próbny nie zakłóca pola e-st. i można je bez większych próblemów badać).
(rys.)
$F_{e1}=k \frac{q_oq_1}{x^2} \\ F_{e2}=k \frac{q_oq_2}{(r-x)^2} \\ F_{e1}=F_{e2}$
Po przekształceniach otrzymasz:
$x= \frac{r \sqrt{q_1} }{ \sqrt{q_1}+ \sqrt{q_2} } \\ x=(-1+ \sqrt{2} )m \approx 0,41m$

(1) Siły e-st działające na ładunek próbny umieszczony w odległości 0,41 m od ładunku q1 równoważą się. (ładunek próbny pozostaje w bezruchu)
(Wystarczy patrzeć na wzór i zauważyć w jaki sposób będą się zmieniać siły e-st w zależności od x)
(2) Jeżeli ładunek próbny zostanie umieszczony w odległości x<41 m od ładunku q1, wtedy ładunek próbny będzie poruszał się w kierunku ładunku q2 (q1 będzie odpychał ładunek próbny, a q2 go przyciągał)
(3) Jeżeli ładunek próbny zostanie umieszczony w odległości x>41 m od ładunku q1, wtedy ładunek próbny będzie poruszał się w kierunku ładunku q1 (q2 będzie odpychał ładunek próbny, a q1 go przyciągał)

Warto zwrócić uwagę, na ruch ładunku próbnego. Ruch ładunku próbnego to ruch niejednostajnie zmienny. Podczas ruchu ładunku próbnego nie działa na niego stała siła.

Edit.
Z treści zadania wynika jeszcze jedno założenie:
$x\in (0; r)$

2 votes Thanks 3