それぞれ質量 m=0.1 mg の 4 つの小さな塵粒子が位置する

それぞれ質量 m = 0.1 mg の 4 つの小さな塵粒子が、辺 a = 1 cm の正方形の頂点に位置します。塵の各点には同じ電荷 Q = 1 nC が与えられ、反発力の影響下で飛び去る機会が与えられました。互いに遠く離れた塵粒子の速度を決定する必要があります。

この問題を解決するには、2 つの点電荷間の相互作用の力はそれらの電荷に比例し、それらの間の距離の 2 乗に反比例するというクーロンの法則を使用できます。

F = k * Q1 * Q2 / r^2、

ここで、F は相互作用力、Q1 と Q2 は点粒子の電荷、r はそれらの間の距離、k はクーロン定数です。

この問題では、すべての電荷は Q に等しいため、2 つの塵粒子間の相互作用の力は次のように書くことができます。

F = k * Q^2 / r^2。

4 つのダスト粒子はすべて同じ電荷を持ち、正方形の頂点に位置しているため、それぞれのダスト粒子は他の 2 つのダスト粒子から r = a * sqrt(2) / 2 の距離にあり、距離 r = a にあります。残った塵粒から。したがって、距離 a に位置する 2 つのダスト粒子間の相互作用力は次のように書くことができます。

F = k * Q^2 / a^2。

したがって、塵の各点に作用する力の合計は次のようになります。

F_total = 2 * F_diagonal + 2 * F_side = 4 * k * Q^2 / a^2。

塵の各点に作用する力により、塵は加速され、反対方向に移動します。したがって、塵粒子の速度は、塵粒子が力にさらされた時間を知ることで決定できます。

遠くにあるダスト粒子間の距離は無限に大きいと考えることができます。これは、ダスト粒子間の相互作用の力がゼロになる傾向があり、各ダスト粒子の速度もゼロになる傾向があることを意味します。

Four Small Specks of Dust 製品は、デジタル製品ストアで購入できるデジタル製品です。この製品には、荷電粒子相互作用を扱う問題 31014 に対する詳細な解決策が含まれています。この問題を解決するために、クーロンの法則を利用して、一辺 a = 1 cm の正方形の頂点に位置する質量 m = 0.1 mg の 4 つの荷電塵粒子間の相互作用力を計算します。すべての塵粒子は同じ電荷 Q = 1 nC を持ち、反発力の影響で飛び散ることができます。

この問題の解決策は、最新の設計要件に従って設計された HTML 形式で提供されます。便利でわかりやすい方法で提示されているため、問題の解決策を簡単に読んで学ぶことができます。当社のデジタルグッズストアは製品の品​​質を保証し、荷電粒子の相互作用に関連する問題の解決におけるその有効性を保証できます。この製品を購入すると、問題 31014 に対する独自の解決策が得られ、静電気に関連する物理プロセスをより深く理解できるようになります。

製品「Four Small Specks of Dust」には、荷電粒子の相互作用に関連する問題 31014 に対する詳細な解決策が含まれています。この問題では、質量 m = 0.1 mg の 4 つの小さなダスト粒子が、辺 a = 1 cm の正方形の頂点に位置します。塵の各点には同じ電荷 Q = 1 nC が与えられ、反発力の影響下で飛び去る機会が与えられました。

この問題を解決するために、クーロンの法則が使用されます。これは、2 つの点電荷間の相互作用の力はそれらの電荷に比例し、それらの間の距離の 2 乗に反比例するというものです。電荷の相互作用の力の公式を使用すると、塵の各粒子に作用する合計の力を求めることができます。これは 4 * k * Q^2 / a^2 に等しくなります。

塵の各点に作用する力により、塵は加速され、反対方向に移動します。塵粒子の速度は、塵粒子が力にさらされた時間を知ることで決定できます。しかし、互いに遠く離れたダスト粒子間の距離を考慮すると、それらの間の相互作用の力はゼロになる傾向があり、各ダスト粒子の速度もゼロになる傾向があります。

この問題の解決策は、最新の設計要件に従って設計された HTML 形式で提供されます。問題の解答には、解答に使用した条件、公式、法則、計算式の導出と答えが簡単にメモされています。解決策について質問がある場合は、サポートを求めることができます。

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問題 31014 に関しては、この問題を解決するには、2 つの点電荷間の相互作用力を説明するクーロンの法則を使用する必要があります。この法則によれば、相互作用の力は電荷の積に比例し、電荷間の距離の二乗に反比例します。

したがって、この問題については、式 F = k を使用してダスト粒子の各ペア間の反発力を計算できます。q1q2/r^2、ここで、kはクーロン定数、q1とq2はダスト粒子の電荷、rはダスト粒子間の距離です。クーロン定数値 k = 910^9Nm^2/Cl^2。

力を計算した後、運動法則を適用して、遠く離れた塵粒子の速度を求めることができます。計算量が膨大なため、この回答内で詳細な解決策を提供することはできませんが、具体的な質問があれば、計算をお手伝いします。

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