2 fizika feladatban akadtam el, elektrosztatika témakörben. Hogy lehet megcsinálni az olyen példákat? (egymástól független a két feladat)

Szia! Itt a következő képletet kell alkalmazni:

F=k*Q1*Q2/r^2

Ahol F a taszító vagy vonzóerő, a k a Coulomb-féle arányossági tényező, amelynek értéke 9 000 000 000 azaz 9*10^9 vagyis 9 milliárd Nm^2/C^2 (newton-méternégyzet-per-coulombnégyzet), a Q1 az 1-es töltés nagysága Coulombban, a Q2-a kettes töltés nagysága coulombban, és a nevezőben a méterben kifejezett távolság négyzete szerepel.

Az 1. feladatban a töltés a kérdés, ezért arra kell átrendezni az egyenletet. Ha a két töltés különböző lenne, akkor ezt nem tudnánk megtenni, de mivel a két töltés egyforma nagyságú, ezért a Q1*Q2 szorzat helyett vehetünk egyszerűen Q^2-et, és így már át tudjuk rendezni az egyenletet Q-ra:

F=k*Q1*Q2/r^2 /ha Q1=Q2 akkor helyettük írhatunk Q^2-et:

F=k*Q^2/r^2 /*r^2

F*r^2=k*Q^2 /:k

F*r^2/k=Q^2 /gyökvonás

gyökalatt(F*r^2/k)=Q

És most be tudjuk helyettesíteni a konkrét adatokat az egyenletbe, de persze a mértékegységeket SI-be kell váltani előtte: itt most csak a cm-t kell m-be, az erő abban van.

gyökalatt(8*10^-3 N * (0,4 m)^2 / 9000000000 Nm^2/C^2) = 3,77*10^-7 C.

A 0,4 m-t azért kell zárójelbe tenni, hogy a négyzetre emeléskor a mérőszám és a mértékegység (a méter) is négyzetre emelődjön, mert csak így helyes, mert ha nem lenne zárójelben, akkor -mivel a hatványozás magasabbrendű művelet, tehát előbb elvégezendő, mint a szorzás [hol van itt szorzás: a mérőszám és a mértékegység között], ezért akkor az csak simán 0,4 négyzetmétert jelentene, és nem pedig 0,16 négyzetmétert.)

Ja és persze, mivel vonzás van, ezért az egyik töltés +3,77*10^-7 C, a másik meg -3,77*10^-7 C.

2.) Itt is ugyanezt az alapképletet kell használni, csak itt meg a távolságra kell rendezni:

F=k*Q1*Q2/r^2 /r^2

F*r^2=k*Q1*Q2 /:F

r^2=k*Q1*Q2/F /gyökvonás

r=gyökalatt(k*Q1*Q2/F)

És most ebbe a képletbe kell behelyettesíteni az adatokat, csak azt nem tudom, mit akar jelenteni az a 2*1C. 2 db 1 C töltésű golyó? Valószínű erre gondolhattál. Mivel tudni illik, hogy az 1 coulomb töltés, az iszonyatosan nagy töltés, ezért nagyon messzire kell őket vinni egymástól, hogy csak 10 N erővel taszítsák egymást:

r=gyökalatt(k*Q1*Q2/F) mivel itt is Q1=Q2 ezért lehet Q^2-et írni helyettük:

r=gyökalatt(k*Q^2/F)

r=gyökalatt(9 000 000 000 Nm^2/C^2 * (1 C)^2 / 10 N)= 30 000 m = 30 km.

Érted ahogy elmagyaráztam? Légyszi jelezz vissza ha nem, ha pedig érted, akkor pontozz fel!