Λύσεις τράπεζας θεμάτων φυσική γενικής Β΄ λυκείου Δ θέμα 15555

Electric field and potential 3

Η προσομοίωση παρουσιάζει την ένταση του ηλεκτρικού πεδίου και το δυναμικό από τέσσερα σημειακά φορτία .

Σας παρουσιάζουμε μια άσκηση από την δύναμη Coulomb και την ένταση του ηλεκτρικού πεδίου .

Προτείνουμε να διαβάσετε την νέα μελέτη.

Δείτε και αυτό είναι η νέα μας προσπάθεια (με ανανεωμένο εβδομαδιαίο πρόγραμμα)

Επιστρέψτε στη σελίδα που φιλοξενεί όλα τα θέματα Δ γενικής φυσικής.

ΘΕΜΑ Δ

Ένα σημειακό και ακίνητο θετικό ηλεκτρικό φορτίο q1 = 16 μC βρίσκεται στο άκρο Α ευθυγράμμου τμήματος ΑΒ και ασκεί ηλεκτρική δύναμη σε ένα άλλο σημειακό και ακίνητο θετικό ηλεκτρικό φορτίο q2 = 1 μC που βρίσκεται στο άκρο Β του ευθυγράμμου τμήματος ΑΒ. Η απόσταση ΑΒ είναι ίση με 12 cm .

Δίνεται η ηλεκτρική σταθερά kc = 9∙109 N∙m2 / C2 .

Δ1. Να κάνετε ένα σχήμα όπου να φαίνονται τα ηλεκτρικά φορτία και οι ηλεκτρικές δυνάμεις που αναπτύσσονται ανάμεσά τους.

Δ2. Να υπολογίσετε το μέτρο της ηλεκτρικής δύναμης που δέχεται κάθε ηλεκτρικό φορτίο.

Δ3. Αν θεωρήσετε σαν πηγή του ηλεκτρικού πεδίου το φορτίο q1, να υπολογίσετε το μέτρο της έντασης του ηλεκτρικού πεδίου στο σημείο Β.

Δ4. Να σχεδιάσετε το διάνυσμα της έντασης του ηλεκτρικού πεδίου στο μέσο Μ του ευθυγράμμου τμήματος ΑΒ και να υπολογίσετε το μέτρο της.

Λύση

Δ1.

15555 d thema gen_1

Δ2.

Η δύναμη Coulomb Fc΄ που ασκεί το φορτίο q1 στο φορτίο q2 είναι ίση με την δύναμη Coulomb Fc που ασκεί το φορτίο q2 στο φορτίο q1 (δυνάμεις δράσης – αντίδρασης) :

Fc = kc·|q1·q2| / r² ⇒ Fc = 9∙109∙16·10-6∙1·10-6 / (12·10-2)² ⇒ Fc = 144·10-12 / (144·10-4) ⇒ Fc = 10 N .

Δ3.

H ένταση του ηλεκτρικού πεδίου Coulomb που δημιουργεί το σημειακό φορτίο q1 στο σημείο Β :

ΕΑ = kc·|q1| / r² ⇒ ΕΑ = 9∙109∙16·10-6 / (12·10-2)² ⇒ ΕΑ = 1·10N / C .

Άλλος τρόπος :

Ο ορισμός της έντασης του ηλεκτρικού πεδίου στο σημείο Β :

(το φορτίο – πηγή είναι το q1 και το φορτίο υπόθεμα είναι το q2)

ΕΑ = Fc /  |q2| ⇒ ΕΑ = 10 / 10-6 ⇒ ΕΑ = 1·10N / C .

Δ4.

15555 d thema gen_2

Η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου ΕΜ στο σημείο Μ οφείλεται στην ένταση του ηλεκτρικού πεδίου ΕΜ,1 που δημιουργεί το φορτίο q1 και στην ένταση του ηλεκτρικού πεδίου ΕΜ,2 που δημιουργεί το φορτίο q2 . Η ένταση είναι διανυσματικό μέγεθος και οι εντάσεις ΕΜ,1 και ΕΜ,2 έχουν αντίθετη φορά :

ΕΜ = ΕΜ,1 – ΕΜ,2 ⇒ ΕΜ = kc·|q1| / (r / 2)² – kc·|q2| / (r / 2)² ⇒ ΕΜ = 9∙109∙16·10-6 / [(12 / 2)·10-2]² –  9∙109∙1·10-6 / [(12 / 2)·10-2]² ⇒ ΕΜ = (135 / 36)·10⇒ ΕΜ = 3,75·10Ν / C .

Προτείνουμε η άσκηση να δοθεί στους μαθητές σαν εργασία για το σπίτι .

Επιστρέψτε στη σελίδα που φιλοξενεί όλα τα θέματα Δ γενικής φυσικής.

Advertisements

2 thoughts on “Λύσεις τράπεζας θεμάτων φυσική γενικής Β΄ λυκείου Δ θέμα 15555

Σχολιάστε

Εισάγετε τα παρακάτω στοιχεία ή επιλέξτε ένα εικονίδιο για να συνδεθείτε:

Λογότυπο WordPress.com

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό WordPress.com. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Twitter

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Twitter. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Facebook

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Facebook. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Google+

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Google+. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Σύνδεση με %s