Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
10
ROZDZIAŁ21.PRAWOCOULOMBA
Pousunięciupewnegoładunkuujemnegozkulistejpowłokimetalowej
pozostałynapowłoceładunekdodatnijesttakżejednorodnierozłożonyna
jejpowierzchni.Jeślinp.usuniemynelektronów,topowstanienmiejsc
zładunkiemdodatnim(miejscpozbawionychelektronu),rozmieszczonych
jednorodnienapowłoce.Zgodniezpierwszymtwierdzeniemopowłoce,
będzieonaznówprzyciągaćlubodpychaćładunekznajdującysięnaze-
wnątrzpowłokitak,jakbycałyniezrównoważonyładunekpowłokiznajdo-
/
wałsięwjejśrodku.
Sprawdzian2
Narysunkuprzedstawionodwaprotony(symbolp)ijedenelektron(sym-
bole),umieszczonenaprostej.wktórąstronędziałają:a)siłaelektro-
statycznaoddziaływaniaelektronunaśrodkowyproton,b)siłaelektrosta-
tycznaoddziaływaniadrugiegoprotonunaśrodkowyproton,c)wypad-
kowasiłaelektrostatycznadziałającanaśrodkowyproton?
Przykład21.01.Znajdowaniesiływypadkowejoddziaływaniadwóchinnychcząstek
Poniższyprzykładzawierawistocietrzyelementy
umożliwiająceprzejścieodzagadnieńłatwiejszychdo
trudniejszych.wspólnadlakażdegoprzypadkujestna-
ładowanacząstka1.Najpierwdziałananiąjednasiła
(łatwećwiczenie).Następniesiłysądwie,aledzia-
łająwprzeciwnychkierunkach(umiarkowanakompli-
kacja).wreszciedwiedziałającesiłymająróżnekie-
runki(inapoważnietrzebapotraktowaćfakt,żesiły
sąwektorami).Kluczemdorozwiązaniatychprzykła-
dówjestpoprawnenarysowaniewłaściwychsiłzanim
sięgnieszpokalkulator.(Rysunek21.7jestdostępny
nastronieWileyPLUSwpostaciudźwiękowionejani-
macji).
a)Narysunku21.7aprzedstawionodwiedodatnionała-
dowanecząstki,unieruchomionenaosix.Ładunkiczą-
stekwynosząq1=176·10119Ciq2=372·10119C,
aodległośćpomiędzycząstkamiwynosiR=0702m.
Jakiesąwartośćikieruneksiłyelektrostatyczneją
F12,
zktórącząstka2oddziałujenacząstkę1?
PODSTAWOWEFAKTY
Obydwiecząstkisądodatnionaładowane,dlategoteż
cząstka1jestodpychanaprzezcząstkę2,awartośćsiły
jestokreślonawzorem(21.4).Stądteżdziałającana
cząstkęsiłaą
F12jestskierowanaodcząstki2wujem-
nymkierunkuosix(zgodniezdiagramemsiłnary-
sunku21.7b).
Dwiecząstki:Używającwzoru(21.4),popodstawie-
niuzamiastrodległościR,możemyobliczyćwartość
siłyF12wnastępującysposób:
F12=
=(8799·109N·m2/C2)
4πE0
1
|q1||q2|
R2
·
(176·10119C)(372·10119C)
(0702m)2
=1715·10124N.
Stądsiłaą
F12manastępującąwartośćikierunek(wzglę-
demdodatniegokierunkuosix):
1715·10124Ni1800
(odpowiedź).
Możemytakżezapisaćą
F12,używającwektorówjed-
nostkowych:
F12=1(1715·10
ą
124N)ˆ
i
(odpowiedź).
b)Rysunek21.7cjestidentycznyzrysunkiem21.7a
pozatym,żeterazdodatkowomiędzycząstkami1
i2znajdujesięcząstka3.Jejładunekwynosiq3=
1372·10119C.Cząstka3jestumieszczonawodległości
3
4Rodcząstki1.Ilewynosiwypadkowasiłaelektrosta-
tycznaą
F17wypoddziaływaniacząstek2i3nacząstkę1?
