Reader: Să presupunem că trei sarcini (+ q. + Q și + q) sunt situate pe o linie dreaptă (Figura 2.1). Se poate afirma că sarcina 1 acționează asupra încărcăturii 3 cu o forță determinată de legea lui Coulomb. La urma urmei, există încă o sarcină între ele, care poate interfera într-un fel cu interacțiunea încărcărilor 1 și 3.
Să fie o taxă q și să încărcați q1. q2. q3, ..., qN. Apoi forța rezultantă. cu care toate taxele N acționează asupra sarcinii q. este definit prin formula
unde este forța cu care sarcina qi acționează asupra sarcinii q în absența încărcărilor rămase (N - 1).
Sarcina 2.1. Pe o linie dreaptă există sarcini (-2q), + 2q și + q. Distanța dintre sarcinile adiacente este a. Găsiți mărimea forței rezultante care acționează asupra încărcării + q.
Soluția. Introducem axa x (Figura 2.2). Fig. 2.2
Conform formulei (2.1), forța rezultantă. acționând asupra sarcinii + q. este egal cu.
În proiecția pe axa x
STOP! Decideți-vă: В1-В3, С1.
Problema 2.2. Două încărcări pozitive q și 2q sunt fixate nemișcate la o distanță a unul de celălalt. La ce distanta de la sarcina q ar trebui plasata incarcatura Q astfel incat sa fie in pozitia de echilibru?
Soluția. Introducem axa x (figura 2.3). Fig. 2.3 Se scrie condiția de echilibru pentru sarcina Q în proiecție pe axa x.
Rezolvăm această ecuație cu privire la x:
Respingem rădăcina negativă: dacă încărcarea Q este în partea stângă a încărcăturii q. atunci nu poate fi în poziție de echilibru.
Reader: Și dacă încărcarea Q este permisă să se deplaseze numai de-a lungul axei x (de exemplu, punând toate încărcăturile pe un fir neted)?
STOP! Decideți-vă: B4, B5, C2.
Problema 2.3. Două taxe pozitive + q sunt la distanță a unul de celălalt. Găsiți forța rezultantă cu care aceștia acționează asupra aceleiași încărcări + q. echidistant de o distanță a de fiecare încărcare.
Soluția. Toate încărcările se află la vârfurile triunghiului obișnuit (Figura 2.6, a). Din simetria problemei este ușor de observat că forța rezultantă este direcționată vertical în sus (Figura 2.6, b), iar modulul său este egal cu. în cazul în care. De aici
STOP! Decideți-vă: B8, B9, C7.
Sarcina 2.4. În cele patru noduri ale pătratului există încărcări identice q> 0. Care încărcare ar trebui plasată în centru, astfel încât sistemul să se afle în poziția de echilibru?
Soluția. Este clar că încărcătura din centrul sistemului trebuie să fie negativă (Figura 2.7, a). Din simetria problemei este evident că pentru orice valori ale q sarcina Q va fi întotdeauna în echilibru, dar sarcina q nu este întotdeauna.
Se scrie condiția de echilibru pentru una dintre sarcinile q. . Lăsați partea pătratului să fie egală cu a (figura 2.7, b). Apoi diagonala pătratului este. semi-diagonală. Introducem axa x de-a lungul diagonalei și notăm a doua lege a lui Newton în proiecție pe această axă :. (1) Aici; ; .
Substituim aceste valori în formula (1):
Din moment ce Q <0, то .
STOP! Decideți-vă: C4, C10, C14.
Sarcina 2.5. Raza inelului R. dispuse vertical în câmpul gravitațional al Pământului, poate aluneca fără bile de frecare aceeași masă m. O perlă este fixată în partea superioară a inelului. Două bile în mișcare au încărcări egale cu q. Aflați încărcarea unei bile fixe dacă se știe că toate bilele se află la vârfurile triunghiului obișnuit.
Soluția. Deoarece nu există forță de frecare, forța reacției normale este îndreptată de-a lungul razei (Figura 2.8).
Dacă balonul neîncărcat staționează pe inel, atunci suma proeminențelor tuturor forțelor care acționează asupra ei este pe axa x. Direcția îndreptată de-a lungul tangentei către cerc este egală cu zero. Dacă raza cercului este R., atunci partea triunghiului inscripționat este a =. Să scriem legea lui Newton în proiecție pe axa x pentru o minge cu sarcină q. mgx + FQx + Fqx = 0,
Articole similare
-
Determinarea experimentală a sarcinii electrice elementare (experimente millenice-Ioffe) -
-
Ajutor vă rog! Determinați forța rezultantă care acționează asupra încărcării încărcate
Trimiteți-le prietenilor: