Prawo Coulomba. 1.10

Sławomir Jemielity, 2011-09-18, poziom: trudny
0:0
Dwie jednakowe naładowane kulki, o gęstości każda, wiszą na nitkach tworzących kąt Po zanurzeniu w cieczy o gęstości , kąt nachylenia nitek zmienił się do wartości Oblicz względną przenikalność elektryczną cieczy.



1. krok rozwiązania

Nitki odchylają się o jakiś kąt, bo kulki się odpychają. Po wstawieniu do cieczy siła odpychania się zmieni, więc zmieni się kąt. Zmiana ta wynika nie tylko ze zmiany siły odpychania elektrostatycznego. Jest jeszcze jeden czynnik, który łatwo przegapić. To siła wyporu.


- siła elektrostatyczna
- siła ciężkości
- siła naprężenia nici

2. krok rozwiązania


- siła elektrostatycznego odpychania (w cieczy)
- siła naprężenia nici (nowa)
- siła wyporu
W obu przypadkach siły są w równowadze.

3. krok rozwiązania

Zatem w obu przypadkach siła naprężenia nici jest równa co do wartości wypadkowej wszystkich pozostałych lecz przeciwnie do niej skierowana. Wobec tego wspomniana wypadkowa jest skierowana wzdłuż nici i można ponowić numer z tangensem odpowiedniego kąta.
W powietrzu

- odległość między kulkami w powietrzu

W cieczy

- odległość między kulkami w cieczy.
Widać gołym okiem, że sprawa nie jest prosta.

4. krok rozwiązania

Nie mamy: ładunku, masy kulek, ich odległości w powietrzu i cieczy, siły wyporu i wreszcie naszej właściwej niewiadomej - przenikalności elektrycznej cieczy.
Najpierw spróbujmy wyeliminować ładunek. Pierwsze równanie pomnóżmy przez , a drugie przez . Otrzymamy



Przyrównujemy 1) i 2)

5. krok rozwiązania

Masa to iloczyn objętości i gęstości ciała

Siłę wyporu obliczymy wykorzystując prawo Archimedesa.

Podstawmy to do *)


6. krok rozwiązania

Pozostały nam jeszcze odległości. Załóżmy, że długość nici wynosi .


Łatwo zauważyć, że


Zatem


Jest nieźle. Mamy równanie z jedną niewiadomą, tą właściwą.

7. krok rozwiązania


Podobne Następny

Nie jesteś zalogowany!

Inne materiały z tej kategorii

KURSY


Ładunek
Sławomir Jemielity, 1
Czym zajmuje się elektrostatyka? Najkrócej mówiąc zjawiskami wywołanymi przez spoczywające ładunki elektryczne. To wyjaśnienie ma jednak tę wadę, że niewiele wyjaśnia. Tak to już jest, że na pytanie czym zajmuje się dana dziedzina wiedzy można s...

Prawo Coulomba
Sławomir Jemielity, 1
Prawo Coulomba Henry Cavendish Charles Augustin de Coulomb Aparatura Coulomba, która posłużyła do odkrycia jego prawa Cząstki naładowane mają to do siebie, że działają na siebie siłami. Jakie są wartości sił elektrostatycznych? Od czego te...


TESTY


Prawo Coulomba. 1.01.
Sławomir Jemielity, poziom: łatwy, 1

Prawo Coulomba. 1.02.
Sławomir Jemielity, poziom: łatwy, 1

Prawo Coulomba. 1.03.
Sławomir Jemielity, poziom: łatwy, 1

Prawo Coulomba. 1.04.
Sławomir Jemielity, poziom: łatwy, 1

Prawo Coulomba. 1.05.
Sławomir Jemielity, poziom: łatwy, 1


FILMY


Tenis elektrostatyczny
Kamil Frydlewicz, 1



Autorem "Prawo Coulomba. 1.10" jest Sławomir Jemielity.
Zabrania się kopiowania, rozpowszechniania i udostępniania materiałów zawartych w Serwisie.

Serwis SOFIZMAT nie odpowiada za treść umieszczanych materiałów, grafik, komentarzy oraz wszelkich innych wpisów pochodzących od użytkowników serwisu.

Korzystanie z witryny www.SOFIZMAT.pl oznacza zgodę na wykorzystywanie
plików cookie, z których niektóre mogą być już zapisane w folderze przeglądarki.