To ladede støvpartikler udøver en kraft på 5,2 10-2 N på hinanden, hvad vil det være, hvis de flyttes, så kun en syvende så langt fra hinanden?

forståelse af Coulombs lov

Kraften mellem to ladede partikler er beskrevet af Coulombs lov:

F =K * (Q1 * Q2) / R²

hvor:

* F er den elektrostatiske kraft

* K er Coulombs konstant (ca. 8.98755 × 10⁹ N⋅m²/c²)

* Q1 og Q2 er størrelsen på anklagerne

* r er afstanden mellem anklagerne

Løsning af problemet

1. Identificer ændringen i afstand: Afstanden reduceres til en syvende af den oprindelige afstand. Dette betyder, at den nye afstand (r ') er (1/7) r.

2. Anvend Coulombs lov: Vi kender den oprindelige kraft (F) og den nye afstand (R '). Vi ønsker at finde den nye kraft (F '). Lad os oprette et forhold:

F / f '=(r') ² / r²

3. Erstatningsværdier:

* F =5,2 x 10⁻² n

* r '=(1/7) r

(5,2 x 10⁻² n) / f '=((1/7) r) ² / r²

4. Forenkle og løse for f ':

* (5,2 x 10⁻² n) / f '=1/49

* F '=49 * (5,2 x 10⁻² n)

* F '=2,548 n

Svar: Hvis de ladede partikler flyttes, så de kun er en syvende så langt fra hinanden, vil kraften mellem dem stige til 2.548 N .