Paikallaan neljä pientä pölyrakea, joiden kunkin massa m = 0,1 mg

Neljä pientä pölyhiukkasta, joiden kunkin massa on m = 0,1 mg, sijaitsee neliön, jonka sivu on a = 1 cm, kärjessä. Jokaiselle pölyhiukkaselle annettiin sama varaus Q = 1 nC ja sille annettiin mahdollisuus lentää pois hylkivien voimien vaikutuksesta. On tarpeen määrittää pölyjyvien nopeus suurella etäisyydellä toisistaan.

Tämän ongelman ratkaisemiseksi voit käyttää Coulombin lakia, jonka mukaan kahden pistevarauksen välinen vuorovaikutusvoima on verrannollinen niiden varauksiin ja kääntäen verrannollinen niiden välisen etäisyyden neliöön:

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

missä F on vuorovaikutusvoima, Q1 ja Q2 ovat pistehiukkasten varaukset, r on niiden välinen etäisyys, k on Coulombin vakio.

Tässä tehtävässä kaikki varaukset ovat yhtä suuria kuin Q, joten kahden pölyhiukkasen välinen vuorovaikutusvoima voidaan kirjoittaa seuraavasti:

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

Koska kaikilla neljällä pölyrakeella on samat varaukset ja ne sijaitsevat neliön huipuissa, jokainen niistä on etäisyydellä r = a * sqrt(2) / 2 kahdesta muusta pölyrakeista ja etäisyydellä r = a jäljellä olevista pölyrakeista. Siksi kahden etäisyydellä a olevan pölyrakeen välinen vuorovaikutusvoima voidaan kirjoittaa seuraavasti:

F = k * Q^2/a^2.

Siten jokaiseen pölyhiukkaseen vaikuttava kokonaisvoima on:

F_yhteensä = 2 * F_diagonaali + 2 * F_sivu = 4 * k * Q^2 / a^2.

Jokaiseen pölyhiukkaseen vaikuttava voima saa ne kiihtymään ja liikkumaan vastakkaiseen suuntaan. Siksi pölyhiukkasten nopeus voidaan määrittää tietämällä aika, jolloin ne olivat alttiina voimalle.

Pölyrakeiden välistä etäisyyttä suurella etäisyydellä voidaan pitää äärettömän suurena, mikä tarkoittaa, että niiden välinen vuorovaikutusvoima pyrkii olemaan nolla ja jokaisen pölyjyvän nopeus myös pyrkii nollaan.

Neljä pientä pölypilkkua -tuote on digitaalinen tuote, joka on ostettavissa digitaalisten tuotteiden myymälästämme. Tämä tuote sisältää yksityiskohtaisen ratkaisun ongelmaan 31014, joka käsittelee varautuneiden hiukkasten vuorovaikutusta. Ongelman ratkaisemiseksi käytetään Coulombin lakia ja lasketaan vuorovaikutusvoima neljän varautuneen pölyhiukkasen välillä, joiden massa on m = 0,1 mg ja jotka sijaitsevat neliön, jonka sivu on a = 1 cm, kärjessä. Kaikilla pölyjyväillä on sama varaus Q = 1 nC ja ne voivat lentää erilleen hylkivien voimien vaikutuksesta.

Ongelman ratkaisu esitetään HTML-muodossa, joka on suunniteltu nykyaikaisten suunnitteluvaatimusten mukaisesti. Voit helposti lukea ja tutkia ongelman ratkaisua, koska se esitetään kätevässä ja ymmärrettävässä muodossa. Digitavarakauppamme takaa tuotteen laadun ja voi taata sen tehokkuuden varautuneiden hiukkasten vuorovaikutukseen liittyvien ongelmien ratkaisemisessa. Osta tämä tuote ja saat ainutlaatuisen ratkaisun ongelmaan 31014, joka auttaa sinua ymmärtämään paremmin sähköstatiikkaan liittyviä fyysisiä prosesseja.

Tuote "Four Small Specks of Dust" sisältää yksityiskohtaisen ratkaisun ongelmaan 31014, joka liittyy varautuneiden hiukkasten vuorovaikutukseen. Tässä tehtävässä neljä pientä pölyhiukkasta, joiden kunkin massa on m = 0,1 mg, sijaitsevat neliön, jonka sivu on a = 1 cm, kärjessä. Jokaiselle pölyhiukkaselle annettiin sama varaus Q = 1 nC ja sille annettiin mahdollisuus lentää pois hylkivien voimien vaikutuksesta.

Tämän ongelman ratkaisemiseksi käytetään Coulombin lakia, jonka mukaan kahden pistevarauksen välinen vuorovaikutusvoima on verrannollinen niiden varauksiin ja kääntäen verrannollinen niiden välisen etäisyyden neliöön. Käyttämällä varausten vuorovaikutusvoiman kaavaa voit määrittää jokaiseen pölyhiukkaseen vaikuttavan kokonaisvoiman, joka on yhtä suuri kuin 4 * k * Q^2 / a^2.

Jokaiseen pölyhiukkaseen vaikuttava voima saa ne kiihtymään ja liikkumaan vastakkaiseen suuntaan. Pölyhiukkasten nopeus voidaan määrittää tuntemalla aika, jolloin ne olivat alttiina voimalle. Kuitenkin, jos tarkastellaan pölyrakeiden välistä etäisyyttä suurella etäisyydellä toisistaan, niin niiden välinen vuorovaikutusvoima pyrkii olemaan nolla ja jokaisen pölyrakeen nopeus pyrkii myös nollaan.

Ongelman ratkaisu esitetään HTML-muodossa, joka on suunniteltu nykyaikaisten suunnitteluvaatimusten mukaisesti. Tehtävän ratkaisu sisältää lyhyet huomautukset ratkaisussa käytetyistä ehdoista, kaavoista ja laeista, laskentakaavan johtamisesta ja vastauksesta. Jos sinulla on kysyttävää ratkaisusta, voit pyytää apua.

***

Tuotekuvaus ei sisältynyt pyyntöösi, joten voin tarjota valitsemasi tuotekuvauksen. Jos sinulla on tietty tuote, jonka haluat kuvata, ilmoita.

Mitä tulee tehtävään 31014, tämän ongelman ratkaisemiseksi on tarpeen käyttää Coulombin lakia, joka kuvaa kahden pistevarauksen välistä vuorovaikutusvoimaa. Tämän lain mukaan vuorovaikutusvoima on verrannollinen varausten tuloon ja kääntäen verrannollinen varausten välisen etäisyyden neliöön.

Siten tätä ongelmaa varten voimme laskea hylkimisvoiman jokaisen pölyraeparin välillä käyttämällä kaavaa F = kq1q2/r^2, jossa k on Coulombin vakio, q1 ja q2 ovat pölyrakeiden varauksia, r on pölyrakeiden välinen etäisyys. Coulombin vakioarvo k = 910^9 Nm^2/Cl^2.

Voiman laskemisen jälkeen voit soveltaa liikelakeja ja löytää pölyjyvien nopeuden suurella etäisyydellä toisistaan. Laskelmien suuren määrän vuoksi en voi antaa yksityiskohtaista ratkaisua tässä vastauksessa, mutta voin auttaa laskelmissa, jos erityisiä kysymyksiä herää.

***

1. Olen erittäin tyytyväinen digitaalisen tuotteen ostoon! Sain kaikki tarvittavat tiedostot välittömästi ja ilman ongelmia.
2. Upea digituote erittäin kohtuulliseen hintaan! Säästi paljon aikaa ja rahaa poistumatta kotoa.
3. Tämä digitaalinen tuote pelasti juuri henkeni! Nopea pääsy tärkeisiin tietoihin auttoi minua ratkaisemaan monimutkaisen ongelman.
4. Jos etsit korkealaatuista digitaalista tuotetta, tämä on loistava valinta! Löysin täältä kaiken tarvitsemani projektiin.
5. Suosittelen tätä digitaalista tuotetta kaikille ystävilleni ja kollegoilleni! Helppokäyttöinen ja erittäin kätevä.
6. Tämän digitaalisen tuotteen avulla pystyin ratkaisemaan ongelmani nopeasti ja helposti! Se on todella hintansa väärti.
7. Olen melko tyytyväinen digitaalisen tuotteen ostoon! Nopea pääsy tarvitsemiini tietoihin auttoi minua säästämään paljon aikaa.
8. Tämä digitaalinen tuote on yksinkertaisesti korvaamaton työssäni! Hänen ansiosta pystyn hoitamaan projektejani tehokkaasti.
9. Erinomainen valinta luotettavaa ja laadukasta digitaalista tuotetta etsiville! Olen 100% tyytyväinen ostokseeni.
10. Tämä digitaalinen tuote on upea! Sain kaikki tarvittavat tiedostot välittömästi ja ilman ongelmia. Kiitos loistavasta tuotteesta!

Erikoisuudet:

Erinomainen digitaalinen tuote, erittäin kätevä käyttää!

Sain ostokseni nopeasti sähköisessä muodossa, kaikki toimii hyvin.

Säästi paljon aikaa ja rahaa ostamalla digitaalisen tuotteen.

Digitaalisten tuotteiden laatu korkeimmalla tasolla, suosittelen!

Ei ongelmia toimituksen kanssa - latasin tuotteen heti ja aloin käyttämään sitä.

On erittäin kätevää päästä käsiksi digitaaliseen tuotteeseen milloin ja missä tahansa.

Olen erittäin tyytyväinen digitaalisen tuotteen hankintaan, tämä on loistava ratkaisu niille, jotka arvostavat aikaansa.

Nopeaa ja laadukasta palvelua - Sain digitaalisen tuotteeni heti.

Olen erittäin iloinen, että ostin tämän digitaalisen tuotteen - se todella auttoi minua työssäni.

Ei ongelmia asennuksessa ja käytössä, kaikki on yksinkertaista ja selkeää. Kiitos!