Hvad kunne du gøre for at øge den elektriske kraft mellem to ladede partikler med en faktor 16?

forståelse af Coulombs lov

Den elektriske kraft mellem to ladede partikler er beskrevet af Coulombs lov:

* f =k * (Q1 * q2) / r²

Hvor:

* f er den elektriske kraft

* k er Coulombs konstante (en konstant værdi)

* q1 og q2 er størrelsen på anklagerne for de to partikler

* r er afstanden mellem centre for de to partikler

hvordan man øger kraften med 16

For at øge kraften med en faktor 16 har du to primære muligheder:

1.

* Hvis du fordobler størrelsen af enten opladning (Q1 eller Q2), vil kraften fordobles.

* For at øge kraften med 16 skal du øge hver afgift med en faktor på 4.

2. mindsk afstanden mellem afgifterne:

* Kraften er omvendt proportional med kvadratet på afstanden. Dette betyder, at hvis du halverer afstanden, øges kraften med en faktor på 4.

* For at øge kraften med 16 skal du reducere afstanden med en faktor på 4 (f.eks. Hvis den oprindelige afstand er 4 cm, skal du reducere den til 1 cm).

Kombination af virkningerne

Du kan også opnå en kraftforøgelse på 16 ved at kombinere begge metoder:

* Forøg størrelsen på den ene ladning med en faktor 2 og den anden ladning med en faktor på 2, og mindsk samtidig afstanden med en faktor på 2.

eksempel

Lad os sige, at du har to partikler med ladninger af +2 coulombs hver, og de er adskilt med 2 meter. Den oprindelige kraft er:

* F =k * (2 * 2) / 2² =k

For at øge kraften med 16 kunne du:

* Forøg begge afgifter til +8 coulombs hver, og hold afstanden den samme.

* Reducer afstanden mellem afgifterne til 0,5 meter, og hold ladningerne de samme.

* Forøg den ene ladning til +4 coulombs, den anden til +8 coulombs, og reducer afstanden til 1 meter.

Husk:

* Den elektriske kraft er frastødende, hvis ladningerne har det samme tegn (både positive eller begge negative).

* Den elektriske kraft er attraktiv, hvis ladningerne har modsatte tegn (en positiv og en negativ).