kaniagostyn *UKS Kania Gostyń

problem z zadankami z elektrostatyki. Wiec tak jak w temacie mam maly problem z zadankami, ktore sa ponizej. Jak ktos ma jakies pomysly na te zadania to porsze o odpowiedz.

zad1
W polu elektrycznym o ładunku Q=-5C umieszczono w odległosci 6m od ładunku źródła ładunek próbny Q=-2C Wyznacz kierunek i zwrot wektorów siły Coulumba i natezenia pola, opisz sposób postepowania. napisz wzór wg którego oliczałbyś siłe i natezenie pola, podstaw odpowiednie wartosci. Ładunki znajdują sie w próżni. jeżeli przysuniemy ten ładunek na odległość 3m od ładunku źródłowego to co sie stanie z siłą, natężeniem i potencjałem elektrycznym? Wyjaśni dlaczego? jaka siła wykonała pracę i dlaczego, jak ją obliczyc?

zad2
Wyjaśni sens jednostki natężenia pola elektrycznego [V/m]

bardzo prosze o podpowiedzi lub rozwiazania

problem z zadankami z elektrostatyki. Zadanie 1.
Siłę między tymi ładunkami obliczasz z prawa Coulomba
F = k*q*Q/r(do2) , po podstawieniu liczb
F = 9*10(do9)*5*2/36 = 5/2 *10(do9) N.

Natężenie w tym punkcie obliczasz ze wzoru :
E = F/q = 5/2*10(do9)N: 2C = 5/4*10(do9)N/C
Lub ze wzoru równoważnego :
E = 9*10(do9)Q/r(do2)= wynik taki sam !

Potencjał w tym samym punkcie wynosi:
V = - 9*10(do9)*Q/r = - 45/6*10(do9)

Jeżeli zmniejszymy odległość r od ładunku źródłowego Q dwa razy to siła wzrośnie 4 razy, natężenie wzrośnie 4 razy a bezwzględna wartość potencjału zmaleje dwa razy lub jego względna wartość wzrośnie tyle razy. To możesz zobaczyć na tych samych wzorach tylko zamiast 6m podstaw 3m.
Zbliżenie ładunków o tych samych znakach wymaga siły zewnętrznej gdyż ładunki te odpychają się. Praca siły zewnętrznej jest równa różnicy potencjałów w tych dwóch punktach pomnożonej przez przesuwany ładunek q.
W = q[V(2) – V(1)]

Zadanie 2.
Istnieje związek pomiędzy natężeniem pola a potencjałem
E = kQ/r(do2) i V = kQ/r łącząc te dwa wyrażenia mamy
E = V/r no to jednostka E musi być Volt/metr V/m
Natężenie polaa jednorodnego można więc mierzyć różnicą potencjałów na 1 metrze drogi przy przesuwaniu próbnego ładunku w polu..
Uwaga ! K = 9*10(do9)

Kombajn (gr. W.Izydorczyk). 1. Obręcz o masie m=2kg i promieniu R=5cm stacza się z nachylonej powierzchni o dł. l=2m i kącie alfa=30st. Znaleśc moment bezwłanoście obręczy względem osi, jeżeli szybkośc końcowa w punkcie powierzchni równa sie v=3,3m/s
2Dwa ładunki dodanie Q1 i Q2 znajdują sie w odległości r jeden od drugiego. Wyznaczy wartość, znak i miejsce, w którym należy umieścic ładunek Q3 tak, alby wszystkie ładunki znajdowały sie w równowadze.
3.Nieskończenie długi walec o promieniu R naładowano równomiernie ładunkiem o stałej gęstości Ro. Znaleśc natężenie pola elektrycznego E oraz potencjał W w każdytm punkcie przestrzeni.
4. Jednorodny pręt o długości l wykonuje małe drgania (wachadło fizyczne). W jaki8ej odlefłości od osi obrtu należy go zawiesić aby okres drgań był minimalny?
5. Aplituda drgań tłumionych zmalazl w czasie t=5s od wartości A1=3cm do wartości A2=1cm. Po jakim czasie t1 amplituda trgo drgania zmaleje do wartości A3=0,5cm
Fizyka- elektrostatyka (pilne ;) ). Mam dwa zadania z fizyki:

1.W każdym z wierzchołków trójkąta równobocznego umieszczono jednakowe co do wartosci ladunki. Dwa z nich sa dodatnie, a jeden ujemny. Narysuj wektory sil oddzialywujacych ze sobą ładunkow.

rysunek: nie moge tutaj narysować dobrze. Ale mniej wiecej:

Plus----minus----plus---(tu wraca do pierwszego plusa )

Mam małe problemy z wektorami. Jednoimienne ładunki się odpychają, a roznoimienne sie przciagają, nieprawdaż? Ale czy wtedy wektory mają inne kierunki? Przecież w obu przypadkach siły sa skierowane do drugiego ladunku.

2.Dwa jednakowe ładunki o wartości 3mC każdy znajdują się w odleglosci 2cm i oddzialywują na siebie z sila 4N. Oblicz, jaka wartosc powinien miec kazdy z ładunkow, aby nie zmieniając odleglosci miedzy nimi, siła ich oddziaływań wzrosła czterokrotnie.

Moje rozwiazanie:
4N
{3mC}----><-----{3mC}
2cm
<-------------------------->

I teraz podstawiam do wzoru:

4^2 = q1 * q2 / 0,0004
16N * 0,0004 = q1 * q2
0,0064N = q1 * q2 q1=q2 więc to bedzie pierwiastek
i teraz mam problem jak to dokładnie zapisać. Czy z powyższej linijki moge od razu przejsc do : q1=q2=√0,0064N ?

Z góry dzieki za odpowiedzi. (Czy w drugim zadaniu źle cos zrobilem?)

Pozdro
Fizyka. 1. W wyniku tarcia na powierzchni bursztynu pojawiło sie około 6,4*10^9 elektronów. Znajdź wartość ładunku naelektryzowanego bursztynu. Odpowiedź uzasadnij.
2. Pewne dwa ładunki przyciągają się z odległości 4m siłą 16N. Przy jakiej odległości między nimi siła wzajemnego oddziaływania będzie miała wartość 4N?
3. Dwa ładunki przyciągają się wzajemnie siłą o wartości 10^4N z odległości 3m. Jeden z ładunków ma wartość 2mC. Znajdź wartość drugiego ładunku.
4. Punkt X odległy jest od ładunku Q=6uC o 1m, a punkt Y o 2m w tą samą stronę. Znajdź różnicę potencjałów między punktami X i Y.
5. Dwa ładunki o wartościach Q=16mC i q=4mC znajdują się w próżni w odległości 4m od siebie. W jakiej odległości od ładunku Q na prostej łączącej oba ładunki natężenie pola jest równe zeru ?

Zad.1

Niech ktos sie tu wypowie bardziej kumaty na temat tego zadania.
Zad.2
R1=4m
F1=16N
F2=4N

F=(kQq)/r^2 / *r^2
F1*R1*^2=kQq
F2*R2*^2=kQq

F1*R1*^2= F2*R2*^2

16*16=4*x^2
256=4x^2 /:4
X^2=64
X=8

Zad.3
F=10^4N
R=3m
Q1=2*10^-3
Q2=?

F=(kQ1q2)/r^2

10^4=(9*10^9*2*10^-3*q2)/9 /2*10^-3*10^9
(10*10^3)/(2*10-3*10^9)=q2
5*10^-3=q2
Q2=5mC

Zad.4

Vx=kq/r=9*10^9*(6*10^-6)/2=9*10^9*3*10^-6=27*10^3
Vy=kq/r=9*10^9*(6*10^-6)/1=9*10^9*6*10^-6=54*10^3
Uxy=54-27*10^3=27*10^3

Zad.5

To jest tak banalne ze nie bede tego robil. Jak Bambus albo Orzech ma czas to niech wam to zrobi.
5 zadań, proszę o pomoc.. 2. Dwa klocki są połączone linką przełożoną przez bloczek umieszczony na krawędzi poziomej półki. Klocek A o masie m=0,5kg leży na półce i jest przyczepiony do poziomej sprężyny umocowanej do ściany, a klocek B o masie m=2kg zwisa swobodnie na lince. W chwili początkowej klocek A jest przytrzymywany w takim położeniu, że sprężyna jest swobodna (nie naprężona). Po zwolnieniu klocka A klocek B opada w dół na odległość maksymalną h=5cm. Współczynnik tarcia μ między klockiem A a powierzchnią półki wynosi 0,2. Oblicz stałą sprężyny ‘k’.

3. Bryła kitu o masie m=1kg leci z prędkością v=20m/s w kierunku prostopadłym do pręta o masie m=3kg i długości l=1m, który leży na gładkim, poziomym stole. Kit uderza w pręt w &frac34; jego długości i przykleja się do niego. Oblicz:
a) prędkość kątową ω pręta z kitem po zderzeniu;
b) prędkość liniową υ środka masy pręta z kitem po zderzeniu.

4. W dwóch przeciwległych wierzchołkach A i C kwadratu umieszczono ładunki Qa=1*10^(-6)C i Qb=-2*10^(-6)C. Bok kwadratu ma długość 50cm. Oblicz:
a) natężenie pola E i potencjał V w wierzchołku B
b) jaki ładunek q należy umieścić w wierzchołku D, aby potencjał pola w punkcie B wynosił zero?
c)natężenie pola E w punkcie B po wprowadzeniu ładunku q do punktu D

5. Dwa proste, równoległe przewodniki umieszczone są w odległości L=10cm od siebie. Natężenie prądu w pierwszym przewodniku wynosi I1=2A , a w drugim I2=3A. Oblicz, w jakiej odległości wartość wektora indukcji B wyniesie „0”, jeśli kierunki prądów w przewodnikach są: a)zgodne, b)przeciwne. Oblicz, z jaką siłą oddziałują na siebie przewodniki (w przeliczeniu na metr bieżący) i podaj zwrot siły w każdym z przypadków.

6. Z basenu wystaje pionowo pręt o długości L=3m, którego długość nad powierzchnią wody wynosi 1m. Promienie słoneczne padająca wodę pod kątem 30stopni do jej powierzchni. Oblicz długość cienia tego pręta na dnie basenu. Współczynnik załamania wody n=1,33.
Zadania z elektrostatyki.
1. Ładunki dodatnie q i 4q oddalone są od siebie o 3m. W jakiej odległości od pierwszego ładunku na ładunek próbny nie będzie działała żadna siła?
2. Cztery swobodne, dodatnie ładunki punktowe umieszczono na wierzchołkach kwadratu o krawędzi a. Jaki ładunek o przeciwnym znaku trzeba umieścić w środku kwadratu, aby układ pozostał w równowadze?
3. Płaski kondensator próżniowy składający się z 2 płytek o powierzchni 1000cm? każda oddalonych od siebie o 1mm naładowano do różnicy potencjałów 1000V. Z jaką siłą przyciągają się te płytki?

Proszę o pomoc. Pozdrawiam.
1. Ładunki dodatnie q i 4q oddalone są od siebie o 3m. W jakiej odległości od pierwszego ładunku na ładunek próbny nie będzie działała żadna siła?
Odp.
Jeśli podzielisz odległość między ładunkami punktem w pobliżu mniejszego to otrzymasz dwa odcinki, skoro siły muszą być równe to stosunek tych odcinków musi być 1: 2 , to wynika z prawa Coulmoba, czyli 3 metry dzielisz na 1m i 2 m.
Nie wiem czy znasz równania kwadratowe,jeśli to wtedy zadanie rozwiązujesz algebraicznie
Rozwiązanie.
Narysuj odległość ładunków d.obierz punkt na tym odcinku bliżej mniejszego ładunku i oznacz ją przez x. Próbny ładunek oznacz przez e
Wypadkowa dwóch sił pochodzących od tych dwóch ładunków musi być = 0.Stąd wynika że siły te będą miały zwroty przeciwne a wartości bezwzględne równe
1. F(1) = F(2)
Prawo Coulomba
2. F= k*q(1)*q(2)/r^2
Dostosuj do warunku pierwszego
F(1) = k*e*q(1)/x^2,siła ze strony pierwszego
F(2) = k*e*q(2)/(d ? x)^2 siła ze strony drugiego
Według równania 1) mamy
k*e*q(1)/x^2 = k*e*q(2)/(d ? x)^2
po redukcji mamy
q(1)/x^2 = q(2)/(d ? x)^2
i po podstawieniu liczb
q/x^2 = 4q/(3 ? x)^2
po wykonaniu działań dostajesz równanie kwadratowe
x^2 + 2x ? 3 = 0
delta = 16
pierwiastek z delty 4
x(1) = (-2+4):2 = 1
drugi pierwiastek odrzucam bo ujemny
no to
d- x(1) = 3-1=2
2. Cztery swobodne, dodatnie ładunki punktowe umieszczono na wierzchołkach kwadratu o krawędzi a. Jaki ładunek o przeciwnym znaku trzeba umieścić w środku kwadratu, aby układ pozostał w równowadze?
Odp.
W środku kwadratu panują cztery pola pochodzące od czterech ładunków. Natężenia tych pól są jednakowe ( bo ładunki są jednakowe i odległości) tylko zwroty parami sa przeciwne. Stąd wniosek że wypadkowe natężenie jest równe zero. Wobec tego jakikolwiek ładunek umieścimy w tym punkcie to na niego nie będzie działać żadna siła elektryczna i będzie w spoczynku.

3. Płaski kondensator próżniowy składający się z 2 płytek o powierzchni 1000cm? każda oddalonych od siebie o 1mm naładowano do różnicy potencjałów 1000V. Z jaką siłą przyciągają się te płytki?
Odp.
Obliczam pojemność kondensatora
C = e(0)*S/d tylko jednostki m^2, m
Mając pojemność znajdę zgromadzony ładunek ze wzoru
C = Q/U skąd
Q = C*U = e(0)*S*U/d
Teraz obliczam natężenie pola pochodzące od jednej płyty w tym miejscu gdzie jest druga płyta
E = Q/d^2 = [e(0)*S*U/d] : d^2 = e(0)*S*U/d^3
A teraz siłę która tam działa na tę drugą płytę
F = E*d = e(0)*S*U*d/d^3 = e(0)*S*U/d^2

Podstaw dane i oblicz, e(0) ?stała dielektryczna powietrza z tablic fiz. lub z podręcznika ,F musi być w N. A będzie gdy S(m^2),d(m)