--> Ïðèìåðû ðåøåíèÿ çàäà÷ íà ïðèìåíåíèå çàêîíà Êóëîíà. Ôèçèêà 10-11 êë.
ìîé ÞÒÓÁ êàíàë ïðèêîëüíûõ ÌÓËÜÒÈÊÎÂ!
ìîé ÒÅËÅÃÐÀÌ êàíàë ïðèêîëüíûõ ÌÓËÜÒÈÊÎÂ!

 


Ñîäåðæàíèå

 

Ãëàâíàÿ >> Ýëåêòðîäèíàìèêà. Ôèçèêà 10-11 êë. Ìÿêèøåâ

Ãëàâà 1. Ýëåêòðîñòàòèêà

 


§ 1.6. Ïðèìåðû ðåøåíèÿ çàäà÷ (îêîí÷àíèå)

Çàäà÷à 4

 âåðøèíàõ êâàäðàòà ðàñïîëîæåíû îäèíàêîâûå çàðÿäû q. Êàêîé çàðÿä q0 íàäî ïîìåñòèòü â öåíòðå êâàäðàòà, ÷òîáû ñèñòåìà íàõîäèëàñü â ðàâíîâåñèè?

Ðåøåíèå. Èñêîìûé çàðÿä q0 äîëæåí ê ïðèòÿãèâàòü çàðÿäû q, ðàñïîëîæåííûå â âåðøèíàõ êâàäðàòà, êîìïåíñèðóÿ èõ âçàèìíîå îòòàëêèâàíèå. Ïîýòîìó çíàêè çàðÿäîâ q0 è q ïðîòèâîïîëîæíû.

Ïðè ëþáîì çíà÷åíèè çàðÿäà q0 îí áóäåò íàõîäèòüñÿ â ðàâíîâåñèè, òàê êàê ðàñïîëîæåí â öåíòðå ñèììåòðèè êâàäðàòà, è ñèëû, äåéñòâóþùèå íà íåãî ñî ñòîðîíû çàðÿäîâ, ðàñïîëîæåííûõ â âåðøèíàõ êâàäðàòà, êîìïåíñèðóþòñÿ.

Çàðÿäû, ðàñïîëîæåííûå â âåðøèíàõ êâàäðàòà, áóäóò íàõîäèòüñÿ â ðàâíîâåñèè, êîãäà ñóììû äåéñòâóþùèõ íà íèõ ñèë ðàâíû íóëþ. Ðàññìîòðèì, íàïðèìåð, óñëîâèå ðàâíîâåñèÿ çàðÿäà, ðàñïîëîæåííîãî â òî÷êå D (ðèñ. 1.14). Íà ýòîò çàðÿä äåéñòâóþò ñèëû îòòàëêèâàíèÿ 1, 2 è 3 ñî ñòîðîíû çàðÿäîâ, ðàñïîëîæåííûõ â âåðøèíàõ Â, Ñ è Ê, è ñèëà 4 ïðèòÿæåíèÿ ê çàðÿäó q0. Ñëåäîâàòåëüíî,

1 + 2 + 3 + 4 = 0

 ïðîåêöèÿõ íà îñü X ýòî ðàâåíñòâî ïðèìåò âèä:

F4 + F3cos α - F4cos α = 0,                     (1.6.2)

ãäå α = 45 , a

Äëÿ íàõîæäåíèÿ ìîäóëåé ñèë íåîáõîäèìî çíàòü ðàññòîÿíèÿ ìåæäó çàðÿäàìè. Îáîçíà÷èì äëèíó ñòîðîíû BD êâàäðàòà ÷åðåç à, òîãäà

Ïîäñòàâëÿÿ ýòè ñèëû â óðàâíåíèå (1.6.2), ïîëó÷èì:

Ó÷èòûâàÿ, ÷òî çàðÿäû q è q0 äîëæíû èìåòü ïðîòèâîïîëîæíûå çíàêè, ïîëó÷èì:

Çàäà÷à 5

Òîíêîå ïðîâîëî÷íîå êîëüöî ðàäèóñîì Ä íåñåò ýëåêòðè÷åñêèé çàðÿä q.  öåíòðå êîëüöà ðàñïîëîæåí îäíîèìåííûé ñ q çàðÿä Q, ïðè÷åì Q » q. Îïðåäåëèòå ñèëó, ðàñòÿãèâàþùóþ êîëüöî.

Ðåøåíèå. 1-é ñïîñîá. Òàê êàê Q » q, òî âçàèìîäåéñòâèåì ìåæäó îòäåëüíûìè ýëåìåíòàìè êîëüöà ìîæíî ïðåíåáðå÷ü. Âûäåëèì ìàëûé ýëåìåíò êîëüöà äëèíîé Δl = RΔα (ðèñ. 1.15, î).

Ñî ñòîðîíû çàðÿäà Q íà íåãî äåéñòâóåò ñèëà ãäå

Ñèëû íàòÿæåíèÿ óðàâíîâåøèâàþò ñèëó (ðèñ. 1.15, á). Èç óñëîâèÿ ðàâíîâåñèÿ, ó÷èòûâàÿ, ÷òî Δα ìàëî, èìååì:

Ïîäñòàâëÿÿ â (1.8.3) çíà÷åíèÿ è ïîëó÷èì:

2-é ñïîñîá. Íà êàæäûé ýëåìåíò êîëüöà äëèíîé Alt (ðèñ. 1.16) äåéñòâóåò ýëåìåíòàðíàÿ ñèëà

Ãåîìåòðè÷åñêàÿ ñóììà ýëåìåíòàðíûõ ñèë, äåéñòâóþùèõ íà ïîëóêîëüöî, óðàâíîâåøèâàåòñÿ âîçíèêàþùèìè ñèëàìè íàòÿæåíèÿ êîëüöà (ñì. ðèñ. 1.16):

<<< Ê íà÷àëó ïàðàãðàôà

 

 

Ðåéòèíã@Mail.ru



Ñîäåðæàíèå

!-- Step 2 - Decide on the place where you want to place the video -->
. Âàæíî, ÷òîáû ñêðèïò áûë ïîñëå áëîêà. Íàïðèìåð, ìîæíî ðàçìåñòèòü ïåðåä òåãîì -->