Question

Mamy naładowaną kulkę o ładunku Q=2mC (miliculomb 1mC=0,001C). W odległośći r=10m umieszcona jest druga kulka o tym samym ładunku.

1. Z jaką siłą oddziałują na siebie kulki? Podaj wartości siły. Czy się przyciagają czy odpychają?

2. Jak zmieni się wartość siły, jeśli kulki zbliżymy do siebie na odległość r=5m ?

Czy siła wzrośnie czy zmaleje oraz ile razy?

Answer 1

1.

dane:

Q1 = Q2 = 2mC =0,001 C = 10^(-3) C

r =10m

k = 9 *10^9N*m^2/C^2

szukane:

F = ?

 

Z prawa Coulomba:

F = k *Q1Q2/r^2

F = 9 *10^9Nm^2/C^2 *10^9-3)C *10^(-3)C/(10m)^2 =

= 9 *10^9 *10^(-6)/10^2 = 9 *10^3/10^2 = 90 N

F = 90 N

========

Odp.Kulki oddziaływują na siebie z siłą 90N. Ponieważ są jednakowego znaku,więc się odpychają.

2.

dane:

Q1 = Q2 =10^(-3) C

r = 5m

k = 9 *10^9Nm^2/C^2

szukane:

F1 =?

F1/F =?

 

F1 = 9 *10^9Nm^2/C^2 *10^(-3)C *10^(-3)C/(5m)^2 =

=9 *10^9 *10^(-6)/25 = 9 *10^3/25 = 360 N

F1 = 360 N

==========

F = 90N (z 1-go zadania)

F1/F =360N/90N

F1/F = 4

========

Odp.Przy dwukrotnym zmniejszeniu odległości (zbliżeniu kulek na odległość

r = 5m),siła ta wzrośnie 4 razy (czterokrotnie).

(Siła jest odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości).