Zad. 3 Cztery ładunki o takiej samej wielkości 4C umieszczono w rogach kwadratu o boku a = 50 cm. Dwa z nich położone na przekątnej są dodatnie a pozostałe dwa ujemne. Oblicz siłę działającą na dowolny z ujemnych ładunków.
- obliczamy odległość między Q2 i Q4; przekątna kwadratu d = a√2 = 0,5√2 m
- obliczamy siłę między ładunkami Q1 i Q2, Q2 i Q3 oraz Q2 i Q4
- z tw. Pitagorasa obliczamy wypadkową F12 i F23
- od wypadkowej odejmujemy siłę F24 (działają w tym samym kierunku i mają przeciwne zwroty) i jest to siła wypadkowa wszystkich ładunków działających na ładunek Q2
Odpowiedź:
Dane:
Q1 = Q3 = - 4C
Q2 = Q4 = 4 C
k = 9*10⁹ N/m²C² - stała elektryczna
a = 50 cm = 0,5 m
Szukane: Fw - siła wypadkowa działająca na ładunek Q2
Kroki:
- sporządzamy rysunek; ładunki jednoimienne odpychają się; ładunki różnoimienne przyciągają się
- obliczamy odległość między Q2 i Q4; przekątna kwadratu d = a√2 = 0,5√2 m
- obliczamy siłę między ładunkami Q1 i Q2, Q2 i Q3 oraz Q2 i Q4
- z tw. Pitagorasa obliczamy wypadkową F12 i F23
- od wypadkowej odejmujemy siłę F24 (działają w tym samym kierunku i mają przeciwne zwroty) i jest to siła wypadkowa wszystkich ładunków działających na ładunek Q2