Prawo Coulomba – zadanie nr 1

29 grudnia 2010

Oblicz siłę oddziaływania elektrostatycznego między dwoma ciałami o ładunkach q1  = +2 ⋅ 10-5 C oraz q2  = -3 ⋅ 10-7 C oddalonymi od siebie o 30 cm.

rozwiązanie

Siłę oddziaływania elektrostatycznego F  pomiędzy dwoma naładowanymi elektrycznie ciałami obliczymy stosując prawo Coulomba:

$$F = k \hspace{.1cm} \dfrac{|q_1| \cdot |q_2|}{r^2}$$

gdzie:
k  – stała elektrostatyczna,
q1 , q2  – ładunek elektryczny, odpowiednio, pierwszego i drugiego ciała,
r  – odległość pomiędzy środkami dwóch ciał.

Ważna uwaga
We wzorze na siłę oddziaływania elektrostatycznego występuje bezwzględna wartość ładunków (|q1| i |q2|), dlatego chcąc obliczyć wartość siły działającej pomiędzy ładunkami wstawiamy w miejsce q1 i q2 tylko wartość tych ładunków (pomijamy ich znak).

Wszystkie dane potrzebne do obliczenia siły F  podano w treści zadania. Stała elektrostatyczna k  jest znana i wynosi k  = 9 ⋅ 109 N ⋅ m2/C2. Podstawiając wartości liczbowe ładunków elektrycznych q1  i q2 , odległości r  – koniecznie pamiętając o zamianie odległości wyrażonej w centymetrach na metry (30 cm = 0,3 m), otrzymamy:

$$F = 9 \hspace{.1cm} \cdot 10^9 \hspace{.1cm} \tfrac{\rm{N} \hspace{.1cm} \cdot \hspace{.1cm} \rm{m}^2}{\rm{C}^2} \cdot \dfrac{2 \cdot 10^{-5} \hspace{.1cm} \rm{C} \hspace{.1cm} \cdot \hspace{.1cm} 3 \cdot 10^{-7} \hspace{.1cm} \rm{C}}{\left(0,\hspace{-.1cm}3 \hspace{.1cm} \rm{m} \right)^2} = \dfrac{54 \cdot 10^{-3}}{9 \cdot 10^{-2}} \hspace{.1cm} \rm{N} = 6 \cdot 10^{-1} \hspace{.1cm} \rm{N} = 0,\hspace{-.1cm}6 \hspace{.1cm} \rm{N}$$

Zwróć uwagę, że obydwa ciała są naładowane różnoimiennie (pierwsze ciało jest naładowane dodatnio, drugie – ujemnie), tak więc oddziaływanie elektrostatyczne występujące pomiędzy tymi ciałami ma charakter przyciągający.

Może to Cię również zainteresuje:

Oceń artykuł:

NieprzydatnySłabyPrzeciętnyPrzydatnyBardzo przydatny (32 ocen(-a), średnia ocena: 2,25 na 5)
Loading...

Tagi:

Dodaj komentarz

Pole wymagane
Pole wymagane (e-mail nie będzie widoczny)
Pole wymagane