Άσκηση 5 - σελ. 51
Λύση
Στο δοκιμαστικό φορτίο ασκείται δύναμη που είναι ίση με την συνισταμένη των δυνάμεων $F_1$ (από το φορτίο $Q_1$) και $F_2$ (από το φορτίο $Q_2$).
Λύση
Στο δοκιμαστικό φορτίο ασκείται δύναμη που είναι ίση με την συνισταμένη των δυνάμεων $F_1$ (από το φορτίο $Q_1$) και $F_2$ (από το φορτίο $Q_2$).
Από τον νόμο του Coulomb μπορούμε να υπολογίσουμε τα μέτρα των δυνάμεων $F_1$ και $F_2$. Αν όπου $q=+2\mu C = +2\cdot 10^{-6}C$, $Q_1 = +6\mu C = +6\cdot 10^{-6}C$, $Q_2 = +4\mu C = +4\cdot 10^{-6}C$ και $r = 10cm/2 = 5cm = 5\cdot 10^{-2}m$ έχουμε
$$F_1 = k \frac{|q \cdot Q_1|}{r^2}\Rightarrow F_1 = 9\cdot 10^9\frac{Nm^2}{C^2} \frac{|(+2\cdot 10^{-6}C) \cdot (+6\cdot 10^{-6}C)|}{(5\cdot 10^{-2}m)^2}= 43,2N$$
$$F_1 = k \frac{|q \cdot Q_1|}{r^2}\Rightarrow F_1 = 9\cdot 10^9\frac{Nm^2}{C^2} \frac{|(+2\cdot 10^{-6}C) \cdot (+6\cdot 10^{-6}C)|}{(5\cdot 10^{-2}m)^2}= 43,2N$$
Επίσης
$$F_2 = k \frac{|q \cdot Q_2|}{r^2}\Rightarrow F_2 = 9\cdot 10^9\frac{Nm^2}{C^2} \frac{|(+2\cdot 10^{-6}C) \cdot (+4\cdot 10^{-6}C)|}{(5\cdot 10^{-2}m)^2}= 28,8N$$
Έτσι η συνισταμένη δύναμη θα είναι ίση με το αλγεβρικό άθροισμα των δύο δυνάμεων επειδή οι δυνάμεις είναι στην ίδια διεύθυνση άρα το μέτρο θα είναι ίσο με $$\vec{F}_\text{ολ} = \vec{F}_1 + \vec{F}_2 \Rightarrow F_\text{ολ} = F_1 - F_2 = 43,2N - 28,8N = \color{blue}{14,4N}$$ και θα έχει την φορά της $F_1$.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου