Автор: admin. Рубрики: Задачи 30 (С4). Опубликовано: Апрель 14th, 2013

Задача на ускоренное движение системы связанных зарядов в электрическом поле. Решение этой комбинированной задачи сочетает в себе совместное использование законов ньютоновской динамики и электродинамики.

Два заряженных тела с массами 0,2 и 0,8 г, обладающие зарядами 0,3 и 0,2 мкКл соответственно, соединены лёгкой  нерастяжимой нитью длиной 20 см и движутся вдоль силовой линии однородного электрического поля. Напряженность поля равна 10 кН/Кл и направлена вертикально вниз. Определите ускорение шариков и натяжение нити.

Для решения задачи используем алгоритм для решения задач на законы Ньютона для связанных тел.

Согласно алгоритму, делаем рисунок и указываем все силы, действующие на первый и второй заряд.

 

После выполнения рисунка с указанием сил, действующих в системе,- решение сводится к написанию уравнений Ньютона для обоих зарядов, записи этих уравнений в проекциях и решения системы получившихся уравнений относительно неизвестных величин.

Важно! На каждый заряд действуют по две силы Кулона. Первая со стороны внешнего электрического поля. Причём направление силы Кулона будет совпадать с направлением вектора напряженности электрического поля. И вторая сила Кулона закон Кулона — сила взаимодействия двух заряженных тел (по закону Кулона) — поскольку заряды одноименные, то они друг от друга будут отталкиваться.


 

Поделиться с друзьями

Опубликовать в Google Buzz
Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники
Вы можете оставить комментарий, или поставить трэкбек со своего сайта.

Есть 5 коммент. к “Ускорение системы зарядов”

  1. Григорий Левиев:

    Добрый день!
    Случайно оказался на Вашем сайте и посмотрел начало решения задачи про падающие шарики. Удивился утверждению «очевидно тяжелый шарик внизу». Почему это очевидно? Чуть дальше силы натяжения, действующие на шарики, т.е. направленные в противоположные стороны, обозначены одним вектором Т. ……

  2. admin:

    Ну если Вам это не очевидно… Я представила задачу себе именно таким образом (рисунка к задаче не было). Сила натяжения, возникающая в нити одинаковая по всей длине. Поэтому индексы у силы натяжения ставить не обязательно. Если их поставить, то потом всё равно придётся делать оговорку, что Т1=Т2

    • Григорий Левиев:

      Дело не в рисунке. Вопрос в параметрах. Представьте, что шарики сильно различаются по массе и электрическая сила со стороны поля, действующая на малый шар большая. Он улетит вниз и будет тянуть за собой тяжелый шар.
      Силы, действующие со стороны нити на шарики, одинаковые по модулю. Но вектора это разные, противоположно направленные. Они должны различаться знаком при написании, если не индексом.

  3. admin:

    Вы, похоже, не внимательно смотрели задачу. Уравнение Ньютона в любом случае записывается как векторная сумма. А вот при проецировании векторов проекции некоторых векторов положительны, а некоторых — отрицательны. И в уравнениях в проекциях знаки у сил натяжения — разные.
    По поводу сильного различия в массах и зарядах, величина силы Кулона определяется по известной формуле. и по данным условия задачи большого отличия в силах нет. а нафантазировать можно себе что угодно.

  4. qi. По условию задачи, шар изолирован, a его заряд равен Q. Поэтому, согласно закону сохранения заряда и сделанным выше предположениям, в любой момент времени

Написать комментарий

*
Copy Protected by Chetans WP-Copyprotect.
Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика