Закон кулона
равен по модулю заряду электрона, масса протона 1,6*10-27 кг.
масса протона m — 1,6*10^-27 кг
заряд протона q — 1,6*10^-19 Кул
гравитационная постоянная G — 6,6272*10^-27
Fграв притяж = G*(m1*m2)/r^2
1. Fuhfd ghbn/Fкул = есть ответ
Имеется неизвестная величина, растояние между протонами но они сокращаются и формула имеет вид:
то есть (6,62720*10^-11(1,6*10^-27*1,6*10^-27))/(1,6*10^-19*1,6*10^-19)=6,6272*10^-27
Ответ: сила гравитационного притяжения меньше силы кулоноского оталкивания в 6,6272*10^-27 раза
чуть позже сброшу прилизанный вариант)))))
iskander
#13936 2013-01-12 17:39 GMT
Garat
#13937 2013-01-12 17:48 GMT
19 сообщений
Откуда: Барнаул
Кто: Студент
Возраст: 36
Закон Кулона я неправильно написал да?
iskander
#13939 2013-01-12 18:35 GMT
Если вычисления выполнять в системе единиц СИ, тогда надо использовать формулу, которую я написал выше.
Garat
#13948 2013-01-13 11:03 GMT
19 сообщений
Откуда: Барнаул
Кто: Студент
Возраст: 36
Исправил решил следующим образом вроде норм вышло
Задача 1. Во сколько раз сила гравитационного притяжения между двумя
протонами меньше силы их кулоновского отталкивания? Заряд протона
равен по модулю заряду электрона, масса протона 1,6*10-27 кг.
Масса протона mp=1,6*10-27 кг
Заряд протона qp=1,6*10-19 Кл
Гравитационная постоянная G=6,6272*10-11 Н*м2/r2
Сила гравитационного притяжения F_1=G (m_1 m_2)/r^2
Электрическая постоянная — ε_0 =8,85*〖10〗^(-12) Ф/м
Во сколько раз сила гравитационного притяжения между двумя протонами меньше силы их кулоновского отталкивания?
Сила гравитационного притяжения F1= G (m_1 m_2)/r^2
Сила взаимодействия точечных зарядов в вакууме пропорциональна величине зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними F_2=1/(4πε_0 ) (q_1 q_2)/r^2
Тогда F1/F2= (G (m_1 m_2)/r^2 )/(1/(4πε_0 ) (q_1 q_2)/r^2 )=G (m_1 m_2)/r^2 )*((4πε_0 r^2)/(q_1 q_2 ))=G (m_1 m_2 4πε_0)/(q_1 q_2 )
Поскольку m1 и m2 равны, а также q1 и q2 равны то формула имеет следующий вид:
F_1/F_2 =G (m^2 4πε_0)/q^2 =6,6272*10-11 Н*м2/r2*((1,6*〖10〗^(-27) )^2 кг*4*3,14*8,85*〖10〗^(-12) Ф/м)/((〖1,6*〖10〗^(-19))〗^2 Кл)=7,367 * 10-37
Ответ: сила гравитационного притяжения между протонами меньше силы взаимодействия точечных зарядов в 7,367 *10-37 раза.
Буду рад если найдете ошибки или сообщите об их отсутсвии
Электрический Заряд И Закон Кулона
Зако́н Куло́на — это закон о взаимодействии точечных электрических зарядов.
Был открыт Шарлем Кулоном в 1785 г. Проведя большое количество опытов с металлическими шариками, Шарль Кулон дал такую формулировку закона:
Сила взаимодействия двух точечных неподвижных заряженных тел в вакууме направлена вдоль прямой, соединяющей заряды, прямо пропорциональна произведению модулей зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Важно отметить, что для того, чтобы закон был верен, необходимы:
точечность зарядов — то есть расстояние между заряженными телами много больше их размеров — впрочем, можно доказать, что сила взаимодействия двух объёмно распределённых зарядов со сферически симметричными непересекающимися пространственными распределениями равна силе взаимодействия двух эквивалентных точечных зарядов, размещённых в центрах сферической симметрии;
их неподвижность. Иначе вступают в силу дополнительные эффекты: магнитное поле движущегося заряда и соответствующая ему дополнительная сила Лоренца, действующая на другой движущийся заряд;
взаимодействие в вакууме.
Однако с некоторыми корректировками закон справедлив также для взаимодействий зарядов в среде и для движущихся зарядов.
В векторном виде в формулировке Ш. Кулона закон записывается следующим образом
Поделиться
0 Комментариев
Рекомендуемые комментарии
Присоединяйтесь к обсуждению
Вы публикуете как гость. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.
Объявления
Комментарии блога
Было у меня несколько 3-ёх контактных герконов, долго лежали без дела. и тут наконец то пригодились . Правда уровень и мощность насоса аквариумного масштаба, мне реле не понадобилось, по моему хватило одного транзисторного ключа (давно это было, ещё в прошлом тысячелетии. ). С уважением, Сергей
Контактор на самопитание встает, на нижнем уровне снимается через доп реле. Зачем все это, проще же решается схема. со свободных контактов К1 и Р1 берется сигнал на лампочки индикации , рисовать не стал. Аварийный геркон включает зуммер.
Самый простой способ — из 3-ёх контактных герконов с но и нз, . коммутация по принципу проходных выключателей. Или ставить два геркона но и нз, и «делать» из них работу 3-ёх контактного геркона только надо добиться синхронности срабатывания (те ещё танцы с бубном, лучше сразу 3-ёх контактный) С уважением, Сергей
. Но, а как блокируется нижний уровень.
Электросхема выглядит странно. Зачем сделана гальваническая связь ленты с электросетью? Да и микровыключатель лучше бы поставить в цепь сетевого питания. Тогда ИИП не будет круглосуточно находится под напряжением, что повысит безопасность и увеличит его ресурс. Отдельный выключатель на каждую полку — лишнее, имхо. Смысл автоматического включения света тогда в чём?
Электрический заряд
Дак что же такое электрический заряд? Подумайте прежде чем ответить. Мне ненужны копиасты определений из википедии и т.д.
iskander
#7602 2011-11-05 15:02 GMT
Тогда ты пришел не по адресу.
raven43
#7608 2011-11-05 17:17 GMT
8 сообщений
Откуда: Киров
Кто: Школьник
Возраст: 27
Я бы проигнорировал этот ответ, если бы не Сноска под ником. Сам администратор мне говорит, что я пришёл не по адресу. Давайте разберёмся. Форум о чём? о физике! Вопрос относится к чему? к физике! Или быть может как самый страшный вариант, физики не понимают физику? Я задал этот вопрос здесь, надеясь получить ответ который бы развеял налёт моего непонимания. Вы думайте я не читал оперделение? Читал, много-много раз. И понял, что там написан какой-то бред, который не обьясняет мне, что же такое электрический заряд. Что вы говорите? не бред? ну давайте посмотрим.
Электри́ческий заря́д — это связанное с телом свойство, позволяющее ему быть источником электрического поля и участвовать в электромагнитных взаимодействиях.
Вот мои вопросы:
1) Что значит, свойство связанное с телом? Вот я понимаю резина, она обладает свойством растягиваться. А тут, что получается. Электрический заряд-это свойство. Тоесть Резина растягивается потому что у неё такая молекулярная структура. А электрический заряд из-себя что представлят? он всегда был в теле? или образуется при определённых услових?
2) Что за тело? пластмасса , волосы, шерсть, дерево? Почему не уточненно. Электрический заряд может быть свойством любого тела? Электрический заряд может быть свойством яблока?
3) И самый главный вопрос: Как свойство может образовывать материю?
P.S. Мои изречения тоже попахивают бредом. Но это из-за непонимания некоторых вещей.
iskander
#7612 2011-11-06 13:22 GMT
Я имел в виду, что более 90% пользователей — это школьники и студенты младших курсов и все хотят что бы им на халяву решили их домашние задания. А что такое заряд, по большому счету науке это не известно.
raven43
#7631 2011-11-06 19:37 GMT
8 сообщений
Откуда: Киров
Кто: Школьник
Возраст: 27
Ещё более запутался. Науке не известно что такое зяряд, но это не мешает ей утверждать, что из-за этих зарядов образуется электрическое поле. Откуда тогда взялся закон Кулона?( он вобще меня вгоняет в ужас, там такие вещи написаны. вот откуда кулон узнал какая сила действует между зарядами, если он не знает что это такое. Получается что-то вроде: я знаю что яблоко кислое, но при этом я никогда его не пробывал, да и вобще его никто не пробывал.) откуда мы знаем что заряды бывают положительные и отрицательные если мы не знаем что это такое.
iskander
#7633 2011-11-06 20:25 GMT
Мы хорошо знаем свойства, которыми обладает заряд. Знаки зарядов их взаимодействие — это все свойства заряда. Когда Ньютон сформулировал закон всемирного тяготения, он сразу отметил, что не знает природы тяготения, но свойства тел притягиваться друг к другу он описал (дал этому свойству математический вид). Так и закон Кулона — это математическая модель взаимодействия двух зарядов. Знак заряду приписывают исходя из того, что заряды разных знаков по разному движутся в магнитном поле, по разному взаимодействуют друг с другом — это все опытные данные. Кстати, что такое масса тоже вопрос. Понимание массы как меры вещества — это очень простое и поверхностное понимание массы.
raven43
#7653 2011-11-07 05:48 GMT
8 сообщений
Откуда: Киров
Кто: Школьник
Возраст: 27
#7633 iskander :
Мы хорошо знаем свойства, которыми обладает заряд.
Щас не понял. Мы хорошо знаем свойства свойства?
iskander
#7658 2011-11-07 09:37 GMT
И что здесь такого. Есть понятие элементарная частица, одним из ее свойств является наличие заряда. Сам заряд в свою очередь обладает свойствами и т.д.
raven43
#7667 2011-11-07 17:42 GMT
8 сообщений
Откуда: Киров
Кто: Школьник
Возраст: 27
ну вобще достаточно сомнительно называть наличие заряда в чатстице свойством. Если перевести на русский: Есть дерево. На дереве растут яблоки. Одним из свойств яблок является краснота.
Добавлено спустя 1 минута
Яблоки же не свойство дерева.
отредактировал(а) raven43: 2011-11-07 17:43 GMT
iskander
#7670 2011-11-07 17:50 GMT
Может еще кто подключится, но на яблоне растут яблоки.
raven43
#7678 2011-11-07 20:49 GMT
8 сообщений
Откуда: Киров
Кто: Школьник
Возраст: 27
Получается, что сладость яблока является одновременно и свойством яблока и свойством яблони? Но в чём смысл такого обощения?
P.S. Яблоня кстати тоже пока дерево
отредактировал(а) raven43: 2011-11-07 20:59 GMT
Hagrael
#7685 2011-11-08 09:05 GMT
Я сам совсем не гуру в электричестве, но насколько я понимаю, сейчас считается, что не сам заряд создает электрическое поле, а тело, обладающее зарядом. А вот что такое этот заряд? Наверное, одно из важнейших свойств материи.
Добавлено спустя 30 минут
Итак, я не знаток, поэтому прошу помидорами не кидаться.
raven43
Электри́ческий заря́д — это связанное с телом свойство, позволяющее ему быть источником электрического поля и участвовать в электромагнитных взаимодействиях.
raven43
1) Что значит, свойство связанное с телом? Вот я понимаю резина, она обладает свойством растягиваться. А тут, что получается. Электрический заряд-это свойство. Тоесть Резина растягивается потому что у неё такая молекулярная структура. А электрический заряд из-себя что представлят? он всегда был в теле? или образуется при определённых услових?
«Свойство, связанное с телом» значит «Свойство тела». Т. е. ничему кроме тел оно принадлежать не может. Хотя может, я ошибаюсь.
Резина растягивается, потому что у нее определенная молекулярная структура. Тело обладает зарядом из-за того, что в нем переизбыток частиц с каким-то зарядом. Вы спросите, откуда у частиц этот заряд? Никто не знает. Возможно, у этих частиц тоже переизбыток каких-то других более мелких частиц. И если фундаментальных частиц нет, то тогда это будет продолжаться бесконечно. Если же они есть, то видимо, либо они будут обладать зарядом (тогда, как сказано выше, заряд — одно из важнейших свойств материи), либо, если они электронейтральны, то я не берусь предполагать, откуда берется заряд. Может, некоторая их комбинация его образует, может, он является результатом их взаимодействия. Думаю, возможны еще варианты.
Из всего этого следует, что заряд — это либо одно из свойств материи, либо какое-то колдунство
raven43
2) Что за тело? пластмасса , волосы, шерсть, дерево? Почему не уточненно. Электрический заряд может быть свойством любого тела? Электрический заряд может быть свойством яблока?
Любое макроскопическое тело может обладать зарядом.
raven43
3) И самый главный вопрос: Как свойство может образовывать материю?
Свойство и не образовывает. Его образовывает само тело.
iskander, пожалуйста поправьте меня, если я ошибся
Добавлено спустя 1 час 7 минут
А вообще, на мой взгляд, хорошо, что raven43 задает вопросы. Куда хуже держать их в себе. Не так уж и давно я попробовал держать их в себе, и в результате не выдержал и с ходу написал где-то 30-40 вопросов Так что так держать вопросы в себе не стоит
отредактировал(а) Hagrael: 2011-11-08 10:42 GMT
raven43
#7701 2011-11-08 19:35 GMT
8 сообщений
Откуда: Киров
Кто: Школьник
Возраст: 27
Ладно с зарядом более-менее всё понятно. А зачем нужно электрическое поле? и как кулон выщитывал свой закон?
Hagrael
#7709 2011-11-08 20:12 GMT
raven43
А зачем нужно электрическое поле?
Электрическое поле образуется телом, которое обладает зарядом. А это поле уже воздействует на другие тела, обладающие зарядом.
Добавлено спустя 40 секунд(ы)
raven43
и как кулон выщитывал свой закон?
А вот этого я не помню.
отредактировал(а) Hagrael: 2011-11-08 20:13 GMT
iskander
#7715 2011-11-08 20:33 GMT
#7701 raven43 :
Ладно с зарядом более-менее всё понятно. А зачем нужно электрическое поле? и как кулон выщитывал свой закон?
есть проблемы и с языком
raven43
#7716 2011-11-08 21:23 GMT
8 сообщений
Откуда: Киров
Кто: Школьник
Возраст: 27
Высчитывал* так лучше?
iskander
#7721 2011-11-09 00:18 GMT
Как Кулон высчитывал можно посмотреть здесь http://alexandr4784.narod.ru/kps025.htm
Hagrael
#7756 2011-11-10 18:16 GMT
Я допустил опечатку. Вот тут:
Hagrael
Любое макроскопическое тело может обладать зарядом.
Любое тело может обладать зарядом (если конечно под телом не подразумевается некоторая специальная частица, которая всегда нейтральна. Но насколько я знаю, такие частицы еще не были обнаружены).
отредактировал(а) Hagrael: 2011-11-11 17:48 GMT
batanic
#7979 2011-11-25 10:00 GMT
13 сообщений
Откуда: Запорожье
Кто: инженер
Возраст: 48
Оооо нашел приличную тему. На мой взгляд состояние физики на текущий момент — это состояние ребенка (правда немного зарвавшегося). мы непонимая основ мироздания создаем некие КАСТЫЛИ на которых пытаемся ходить (продвинулись в схемотехнике не понимая принципов работы ее элементов (от резистора до триака) назовите мне элемент схемотехники и я попытаюсь вам показать что вы ничего о нем не знаете). мы вылавливаем из природы определенные ее свойства не понимая их сути. но это нам дает понимание движения (в смысле изменения нашего мировозрения). Такое осмысление относят к области философии . вообще говоря наука пролаживающая дорогу созданию ряда математических моделей (стриммер). последствии как художник отбрасывается все лишнее( принимается наиболее доступная пониманию) и ВУАЛЯ НА КАКОЙ ТО ПЕРИОД МЫ ГОВОРИМ ЧТО МЫ БОГИ . но вернемся к теме
ЗАРЯД. в принципе об этой штуке пока мало известно да в принципе как и о материи. Для себя я принял — заряд — часть структуры нейтральной материи (мне нравится боровская теория) . из чего состоит. допустим квант энергии который занимает определенный объем в пространстве и подвержен тому же , чему подвержены огромные массы типа планет (вращению). кстати вращающееся тело имеет градиент скорости. отсюда схожесть взаимодействия планет и зарядов
Любая сила — следствие градиентов (изменений какой либо величины в пространстве) для консервативных сил введены понятия потенциала. Вообще все пространство в будущем должно характеризоваться мнимой потенциальной энергией и действительной энергией проявляющейся в следствии влияния мнимой энергии анализировать предпологаемое поведение объекта при создании в определенных местах устойчивого перепада потенциалов
Добавлено спустя 12 часа(ов) 10 минут
#7756 Hagrael :
Я допустил опечатку. Вот тут:
Hagrael
Любое макроскопическое тело может обладать зарядом.
Любое тело может обладать зарядом (если конечно под телом не подразумевается некоторая специальная частица, которая всегда нейтральна. Но насколько я знаю, такие частицы еще не были обнаружены).
Добавлено спустя 4 минут
Зарядами все тела и так обладают. только вот в чем фигня они ведь компенсируют друг друга. мало того ЭЛЕКТРОНЫ ВРАЩАЯСЬ ВОКРУГ ПОЛОЖИТЕЛЬНО ЗАРЯЖЕННЫХ ЯДЕР ЭКРАНИРУЮТ ПОЛЕ ПОСЛЕДНИХ что то типа мини сферических конденсаторов . внутри поле есть а снаружи отсутствует.
на счет нейтральных частиц . спешу заверить . таковые имеются. нейтронами называются )
Закон Кулона
Закон Кулона основан на закономерности, согласно которой оба заряда действуют друг от друга. Причем сила напрямую зависит от величины этих зарядов и расстояния между ними.
Закон Кулона имеет довольно простую формулировку. Если говорить математическим языком, то сила взаимодействия двух зарядов прямо пропорциональна их величине и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Более простое объяснение с примерами применения закона рассмотрим в этой статье.
Определение и формулировка закона Кулона
Закон Кулона представляет собой физической закон, который описывает взаимодействие двух электрических зарядов, которые соответствуют одновременно всем требованиям:
- неподвижные (пребывают в состоянии покоя либо равномерного прямолинейного движения);
- находятся в вакууме (условное допущение, поскольку на самом деле в природных условиях Земли вакуума нет);
- являются точечными (являются материальными точками, размерами которых можно пренебречь).
Формулировка закона следующая: сила, с которой взаимодействуют два электрических заряда, прямо пропорциональна произведению величин зарядов, обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними и направлена вдоль линии, которая проходит через центры этих зарядов.
Причем направления сил могут быть такими:
- друг к другу;
- в противоположных направлениях.
В первом случае речь идет о противоположных зарядах. Как известно, положительный притягивается к отрицательному, и наоборот. Поэтому получается так, что силы направлены друг ко другу. Например, северный полюс магнита притягивается к южному, а южный – к северному.
это интересно
Вместе с экспертом разберем формулировку, формулу и задачи на закон Ома с решением
Во втором случае речь идет о зарядах одинаковых знаков: оба положительные либо оба отрицательные. Тогда они отталкиваются, то есть силы направлены в противоположных направлениях. Такое явление наблюдается, если приложить магниты одинаковыми полюсами – север к северу либо юг к югу.
Полезная информация о законе Кулона
Наглядно представить полезную информацию о законе можно в виде таблицы.
| Определение закона | Два заряда взаимодействуют с силой, прямо пропорциональной их величине и обратной пропорциональной квадрату расстояния между ними |
| Формула | F1,2 = k • q1• q2 /r 2 |
| Требования к зарядам | Неподвижные, находятся в вакууме, точечные |
| Направления сил | На одной линии в одну сторону либо в противоположные |
| Формула коэффициента k | k = 1 /(4 • π • Ɛ0) |
| Значение коэффициента k | k = 9 • 10 9 Н•м 2 /Кл 2 |
| Единица измерения F | Ньютон (Н) |
| Единица измерения q | Кулон (Кл) |
| Единица измерения r | Метр (м) |
Формула закона Кулона
Представленный выше закон описывается такой математической формулой:
Под F1,2 имеется в виду сила взаимодействия зарядов q1 и q2. Под r понимается расстояние между этими зарядами, а k представляет собой коэффициент пропорциональности. Это постоянная величина, которая определяется по формуле:
Здесь Ɛ0 представляет собой электрическую постоянную, равную 8,85 • 10 -12 Кл 2 /Н•м 2 , а π – иррациональное число, значение которого примерно равно 3,14159. Произведя расчет, легко определить, что k = 9 • 10 9 Н•м 2 /Кл 2 . Но такое число смотрится несколько громоздко, поэтому для простоты его обозначают буквой k.
Коэффициент вводится для того, чтобы согласовать единицы измерения в системе интернациональной (СИ) и метрической (СГС). Записать формулу закона Кулона в СИ необходимо именно с этим коэффициентом. Если же работать в менее распространенной метрической системе, то k=1, поэтому формула несколько упрощается:
Из этой записи более наглядно можно увидеть суть закона Кулона. Уравнение показывает, что взаимодействие между зарядами тем больше, чем больше сила этих зарядов, но в то же время оно тем меньше, чем больше квадрат расстояния между ними. Это интуитивно понятное правило: действительно, чем сильнее заряжены тела, тем сильнее они будут притягиваться друг к другу. Но эта сила притяжения тем слабее, чем больше расстояние (а точнее, его квадрат).
Стоит понимать, что сила является векторной величиной, то есть она имеет не только конкретное значение, но и направление приложения. Как уже говорилось, закон Кулона предполагает, что сила взаимодействия проходит вдоль воображаемой линии, которая соединяет центры двух зарядов.
Причем в данном случае соблюдается и третий закон Ньютона, гласящий, что сила действия и сила противодействия равны по модулю (значению), но противоположны по направлению. Проще говоря оба заряда действуют друг на друга с одинаковой силой, но ее направление противоположно и лежит на линии, которая проходит через их центры.
Поэтому можно привести и такое уравнение, описывающее закон:
\(\left|F_1\right|=\left|F_2\right|=F_<1,2>=\frac\)
Здесь под |F1| имеется в виду модуль (числовое значение) силы, с которой первый заряд воздействует на второй. Соответственно под |F2| понимается модуль силы, с которой второй заряд воздействует на первый. По сути, это и есть сила взаимодействия F1,2, о которой шла речь в исходной формулировке. В честь открывателя закона ее нередко называют кулоновской.
это интересно
Закон Паскаля
Объяснение закона простыми словами и его формула
Применение закона Кулона
На первый взгляд может показаться, что закон Кулона имеет значение лишь для фундаментальной науки. Но на самом деле он широко применяется и на практике. Один из ярких примеров – установка молниеотводов (их часто ошибочно называют громоотводами) на крышах зданий.
Дело в том, что во время грозы близ поверхности Земли появляются большие заряды, которые порождают сильное электрическое поле. Причем его напряженность достигает максимальных значений на шпилях проводников, коими и являются молниеотводы. Поэтому здесь возникает коронный разряд, после чего в воздухе образуются ионы, а напряженность падает. Знание закона Кулона в данном случае помогает определить направление движения по линии от Земли к грозовому облаку.
Есть и другое направление применения закона – в устройстве ускорителя частиц (коллайдере). Внутри него создают электрическое поле, которое влияет на частицы, повышая их заряд. Они взаимодействуют между собой опять же согласно закону Кулона. Благодаря подобным исследованиям справедливость описанных выше уравнений многократно подтверждена.
Задачи на закон Кулона с решением
В школьном курсе предусмотрены разные типовые задачи на закон Кулона. Ниже подробно рассмотрим несколько примеров с решениями.
Задача 1
Два шарика находятся на расстоянии 20 см друг от друга и взаимодействуют в вакууме с силой 0,3 мН. Их заряды одинаковы по модулю. Найдите число некомпенсированных электронов N на каждом шарике.
По условиям задача дано:
r = 20 см;
F = 0,3 мН;
Постоянная e = 1.6•10 -19 Кл;
Электродвижущая сила Ɛ = 1;
Коэффициент k = 9•10 9 Н•м 2 /Кл 2
Решение
Согласно закону Кулона для данной задачи F = k•q 2 / (Ɛr 2 ). Причем модуль каждого заряда находится как q = eN, где e – это элементарный заряд, равный 1,6•10 -19 Кл. Подставляя его в формулу, получаем: F = k•(eN) 2 /(Ɛr 2 ).
Преобразовав ее, запишем так:
\(\sqrt\;и\;N=\frac re\cdot\sqrt\)
Далее все единицы переводят в систему СИ и, подставив значение в представленную формулу, получают N = 2,3*10 11 .
Задача 2
Заряд одного шарика больше заряда второго в n раз. При этом заряды разноименные (положительный и отрицательный). Их приблизили друг к другу до соприкосновения, а затем удалили на расстояние, которое вдвое больше. Как изменилась сила взаимодействия между шариками?
По условиям задачи дано:
Требуется определить, во сколько раз сила второго взаимодействия F2 больше, чем сила первого F1.
Решение
Задача 3
Есть два разноименных заряда q1 = 2•10 -4 Кл и q2 = -8•10 -4 Кл. Они находятся на расстоянии 1 м друг от друга. Какой заряд qx и где нужно разместить, чтобы вся система пребывала в равновесии?
Решение
Поскольку заряды разноименные, они притягиваются друг к другу с силами F1 и F2. Чтобы уравновесить систему, нужно, чтобы при помещении заряда qx действовали точно такие же силы по своим значениям, но противоположные по направлению.
По модулям заряды одинаковы, то есть |q1| = |q2|. Поэтому заряд qx следует расположить так, чтобы силы, которые действуют на q1 и q2, стали одинаковыми. При этом qx должен являться отрицательным зарядом, чтобы одновременно отталкиваться от q2 и притягиваться к q1. В этом случае будут выполняться равенства:
То есть система будет находиться в состоянии равновесия, что и требуется по условиям задачи.
3 темы, без которых не сдать ЕГЭ по физике
На экзамене даже простые вопросы могут вызывать трудности. Проверьте, все ли из этих тем вам известны
- Сила трения и от чего она зависит
- Что такое диффузия
- Закон Паскаля и его формула простыми словами
- Сколько существует видов механического движения
- Как работает теплопроводность
Популярные вопросы и ответы
Отвечает Алексей Ноян, преподаватель курса «Олимпиадный физический практикум» в Высшей школе экономики:
Как был открыт закон Кулона?
Закон Кулона показывает, как взаимодействуют два объекта, имеющие электрический заряд. Если заряды одного знака, объекты отталкиваются, если разного – притягиваются. Если заряд на одном из объектов увеличить в два раза, сила взаимодействия увеличится в два раза. Если расстояние между объектами увеличить в два раза, сила взаимодействия уменьшится в четыре раза.
Этот закон был открыт физиком Шарлем Кулоном в 1785 году. Он исследовал взаимодействие шаров, несущих электрический заряд. Для этого разработал крутильные весы – установку, которая позволяла измерять небольшие взаимодействия. Два шара соединяли стержнем, в центре стержня привязывали упругую нить и подвешивали всю конструкцию на этой нити.
Потом один из шаров заряжали электрическим зарядом и подносили к нему третий шар, также заряженный. Электрические заряды начинали взаимодействовать, нить немного закручивалась и стержень поворачивался. Проведя большое количество экспериментов, Кулон обобщил данные и сформулировал свой закон. Его закон оказался верен для любых объектов, имеющих электрический заряд, от электронов до галактик.
Пригодится ли знание закона кулона на ЕГЭ?
Для успешной сдачи ЕГЭ знать закон Кулона необходимо: это один из ключевых физических законов. Из-за простоты формулировки он используется во многих задачах школьного уровня.
Пригодится ли знание закона Кулона в жизни?
Бытовых проявлений закона Кулона в чистом виде не очень много. Приведу один пример: когда мы причесываемся, волосы и расческа приобретают электрический заряд и начинают взаимодействовать – притягиваются друг к другу.
Однако знание закона Кулона обязательно понадобится тем, кто будет заниматься научными или инженерными разработками. Все существующие объекты состоят из заряженных частиц, взаимодействие этих частиц лежит в основе всей современной техники.
Кроме того, закон Кулона очень похож на закон всемирного тяготения. Чтобы превратить один в другой, нужно немного изменить формулу: вместо заряда поставить массу. Поэтому многие выводы и математические выкладки можно переносить с закона Кулона на закон всемирного тяготения по аналогии.
Почему в 10 классе на физике изучают закон Кулона?
В школе закон Кулона входит в тему «Электричество», так как этот закон является фундаментальным, без него нельзя объяснить, что такое заряд и как происходят электрические явления на микроскопическом уровне. Многие учителя упоминают закон Кулона, начиная обсуждать электричество.