Ha szívesen korrepetálnál, hozd létre magántanár profilodat itt.
Ha diák vagy és korrepetálásra van szükséged, akkor regisztrálj be és írd meg itt, hogy milyen tantárgyban!
Fizika házi - emelt szint
Fizikafun
kérdése
237
Kérlek segíts megoldani a képen látható fizika példát!
Jelenleg 1 felhasználó nézi ezt a kérdést.
fizika, elektrosztatika
0
Középiskola / Fizika
Válaszok
1
AlBundy{ Polihisztor }
válasza
A taszító Coulomb-erőket fel kell bontanunk érintő- és sugárirányú komponensekre. A sugárirányúval nem kell foglalkoznunk, mert ezeket kioltja a drótkarika által szolgáltatott nyomóerő. Az egyensúly feltétele az érintőirányú komponensek egyenlősége.
Ha behúzzuk a `Q_1` és `Q` töltéseket összekötő szakaszt, akkor a Thalész-tétel értelmében `Q`-nál derékszög lesz. Emiatt a `Q_1` és `Q` töltések távolsága `2R sin alpha`, a `Q_2` és `Q` töltések távolsága pedig `2R cos alpha`. Tehát a taszítóerők:
`F_1 = k (Q_1 Q)/(4R^2 sin^2 alpha)`
`F_2 = k (Q_2 Q)/(4R^2 cos^2 alpha)`
A középponti és kerületi szögek tétele miatt ha a `Q` töltéshez behúzzuk a sugarat is, akkor ez `90°-alpha` és `alpha` szögekre osztja a derékszöget. Nézd meg a mellékelt ábrát, a piros szögek értéke `alpha`, a zöldeké `90°-alpha`. Tehát az erők érintőirányú komponensei:
`F_{1tg}=F_1 cos alpha=k (Q_1 Q cos alpha)/(4R^2 sin^2 alpha)`
`F_{2tg}=F_2 sin alpha=k (Q_2 Q sin alpha)/(4R^2 cos^2 alpha)`
Az egyensúly feltétele:
`F_{1tg}=F_{2tg}`
`k (Q_1 Q cos alpha)/(4R^2 sin^2 alpha)=k (Q_2 Q sin alpha)/(4R^2 cos^2 alpha)`
`(Q_1 cos alpha)/(sin^2 alpha)=(Q_2 sin alpha)/(cos^2 alpha)`