1η Εργασία στο Μάθημα Γενική Φυσική ΙΙΙ - Τμήμα Τ1. Λύσεις Ασκήσεων 1 ου Κεφαλαίου

Σχετικά έγγραφα
8η Εργασία στο Μάθημα Γενική Φυσική ΙΙΙ - Τμήμα Τ1 Ασκήσεις 8 ου Κεφαλαίου

Φυσική για Μηχανικούς

ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ Β Τάξης ΓΕΛ 4 ο ΓΕΛ ΚΟΖΑΝΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΠΕΔΙΟ ΣΤΕΦΑΝΟΥ Μ. ΦΥΣΙΚΟΣ

ΘΕΜΑΤΑ ΠΑΛΑΙΟΤΕΡΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ

Ασκήσεις 6 ου Κεφαλαίου

Φυσική για Μηχανικούς

+ cos(45 ) i + sin(45 ) j + cos(45 ) i sin(45 ) j +

ΚΙΝΗΣΕΙΣ ΦΟΡΤΙΩΝ ΣΕ Ο.Μ.Π. 1. Στο σχήμα δίνονται δύο ομογενή μαγνητικά πεδία με εντάσεις μέτρων Β 2 =2Β 1

Φυσική για Μηχανικούς

ΕΠΙΛΟΓΗ ΘΕΜΑΤΩΝ ΠΑΝΝΕΛΛΗΝΙΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ

Ασκήσεις 7 ου Κεφαλαίου

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 Ο ΔΥΝΑΜΕΙΣ ΜΕΤΑΞΥ ΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΦΟΡΤΙΩΝ

Λυμένες ασκήσεις. Ηλεκτρική δυναμική ενέργεια

Δυνάμεις μεταξύ ηλεκτρικών φορτίων ΘΕΜΑ Δ

ΤΡΑΠΕΖΑ ΘΕΜΑΤΩΝ ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ

7.1 Τα πρώτα πειράματα της χρονιάς.

ΠΡΟΤΥΠΟ ΛΥΚΕΙΟ ΕΥΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ

ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ

Κίνηση σε Ηλεκτρικό Πεδίο.

Φυσική για Μηχανικούς

ΤΡΑΠΕΖΑ ΘΕΜΑΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΠΕΔΙΟ 1. Δύο ακίνητα σημειακά ηλεκτρικά φορτία q 1 = - 2 μc και q 2 = + 3 μc, βρίσκονται αντίστοιχα

Φυσική για Μηχανικούς

Δ2) Να υπολογίσετε την απόσταση ra του σημείου Α από το σημειακό φορτίο Q καθώς και τη τιμή του ηλεκτρικού φορτίου Q. Μονάδες 9

Γ ΚΥΚΛΟΣ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΤΙΚΩΝ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΩΝ ΣΥΓΧΡΟΝΟ Προτεινόμενα Θέματα Β Λυκείου Μάρτιος Φυσική ΘΕΜΑ A

ΟΜΟΣΠΟΝΔΙΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑΔΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2018 Β ΦΑΣΗ ΦΥΣΙΚΗ ΣΥΝΕΙΡΜΟΣ

Εφαρμογές Νόμος Gauss, Ηλεκτρικά πεδία. Ιωάννης Γκιάλας 7 Μαρτίου 2014

ΘΕΜΑ 1 ο. ΘΕΜΑ 2 ο. Η δυναμική ενέργεια ανήκει στο σύστημα των δύο φορτίων και δίνεται από τη σχέση:

2. Οι νόµοι της κίνησης, οι δυνάµεις και οι εξισώσεις κίνησης

Κίνηση σε Ηλεκτρικό Πεδίο.

Τμήμα Φυσικής Πανεπιστημίου Κύπρου Χειμερινό Εξάμηνο 2016/2017 ΦΥΣ102 Φυσική για Χημικούς Διδάσκων: Μάριος Κώστα

Λύση Α. Σωστή η επιλογή α. Β.

φορτισμένου πυκνωτή με διεύθυνση κάθετη στις δυναμικές γραμμές του πεδίου, όπως

ΕΝΩΣΗ ΚΥΠΡΙΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ

Στις ερωτήσεις 1.1 έως 1.5 επιλέξτε τη σωστή απάντηση.

Ηλεκτρικό φορτίο Ηλεκτρικό Πεδίο

ΟΜΟΣΠΟΝΔΙΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑΔΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2019 B ΦΑΣΗ

Q (όπου Q το φορτίο και V η τάση

ΘΕΜΑ 1. Ονοματεπώνυμο. Τμήμα

1.Η δύναμη μεταξύ δύο φορτίων έχει μέτρο 120 N. Αν η απόσταση των φορτίων διπλασιαστεί, το μέτρο της δύναμης θα γίνει:

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ 2019

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ : ΕΝΤΑΣΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟΥ ΠΕΔΙΟΥ ΔΥΝΑΜΙΚΕΣ ΓΡΑΜΜΕΣ ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΜΑΘΗΤΗ:..

Μονάδα μέτρησης του ηλεκτρικού φορτίου στο Διεθνές Σύστημα (S.I.) είναι το προς τιμήν του Γάλλου φυσικού Charles Augustin de Coulomb.

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ/Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: 1 η ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 19/02/12 ΛΥΣΕΙΣ

Φυσική για Μηχανικούς

ΦΥΣΙΚΗ Ο.Π Β ΛΥΚΕΙΟΥ 15 / 04 / 2018

Θέµα 1 ο. iv) πραγµατοποιεί αντιστρεπτές µεταβολές.

ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ Ι Σεπτέμβριος 2012

E = P t = IAt = Iπr 2 t = J (1)

L 1 L 2 L 3. y 1. Α.Σ.ΠΑΙ.Τ.Ε. / ΤΜΗΜΑ ΕΚΠΑΙΔΕΤΙΚΩΝ ΕΡΓΩΝ ΥΠΟΔΟΜΗΣ ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟΔΟΣ ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΥ 2012 ΜΑΘΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗ Ι Καθηγητής Σιδερής Ε.

ΘΕΜΑ 1 ο : Α. Να σημειώσετε ποιες από τις ακόλουθες σχέσεις, που αναφέρονται

ΛΥΚΕΙΟ ΑΓΙΟΥ ΣΠΥΡΙΔΩΝΑ ΣΧΟΛΙΚΗ ΧΡΟΝΙΑ ΓΡΑΠΤΕΣ ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ

ΤΥΠΟΛΟΓΙΟ Ο Ρ Ο Σ Η Μ Ο. Για το κενό ή αέρα στο SI: N m. , Μονάδα στο S.I. 1. Πως βρίσκουμε τη συνισταμένη δύο ή περισσοτέρων δυνάμεων:

Ηλεκτρομαγνητισμός. Μαγνητικό πεδίο. Νίκος Ν. Αρπατζάνης

πάχος 0 πλάτος 2a μήκος

ΔΙΑΛΕΞΗ 2 Νόμος Gauss, κίνηση σε ηλεκτρικό πεδίο. Ι. Γκιάλας Χίος, 28 Φεβρουαρίου 2014

ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΤΑΞΗ : Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΠΕΡΙΟΔΟΥ : MAΡΤΙΟΣ 2017

ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ ΠΗΓΕΣ ΜΑΓΝΗΤΙΚΟΥ ΠΕΔΙΟΥ

ΦΥΣΙΚΗ (ΠΟΜ 114) ΛΥΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΝΔΙΑΜΕΣΗ ΕΞΕΤΑΣΗ 2015

(α) 1. (β) Το σύστημα βρίσκεται υπό διαφορά δυναμικού 12 V: U ολ = 1 2 C ολ(δv) 2 = J.

Hλεκτρικό. Πεδίο. Ζαχαριάδου Αικατερίνη Γενικό Τμήμα Φυσικής, Χημείας & Τεχνολογίας Υλικών Τομέας Φυσικής ΤΕΙ ΠΕΙΡΑΙΑ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ο ΔΥΝΑΜΕΙΣ ΜΕΤΑΞΥ ΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΦΟΡΤΙΩΝ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ

ΑΤΕΙ ΠΕΙΡΑΙΑ/ ΣΤΕΦ 3//7/2013 ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΓΡΑΠΤΗΣ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ


Δυνάμεις μεταξύ ηλεκτρικών φορτίων

1. Στατικός Ηλεκτρισµός

Πρόβλημα 4.9.

B 2Tk. Παράδειγμα 1.2.1

Κεφάλαιο 21 Ηλεκτρικά Φορτία και Ηλεκτρικά Πεδία. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

Περι - Φυσικής. Επαναληπτικό ιαγώνισµα Β Τάξης Λυκείου Κυριακή 10 Μάη 2015 Βολή/Θερµοδυναµική/Ηλεκτρικό Πεδίο. Θέµα Α. Ενδεικτικές Λύσεις

ΦΥΣΙΚΗ Ο.Π Β ΛΥΚΕΙΟΥ 15 / 04 / 2018

ΤΕΙ ΠΕΙΡΑΙΑ ΗΜ: 1/7/14 ΣΤΕΦ - ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟΥ Α ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ -ΓΡΑΠΤΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΦΥΣΙΚΗ ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ.

ΘΕΜΑ B ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ COULOMB

Παραδείγματα στην δυναμική ενέργεια και στην κίνηση σε ανομοιογενές πεδίο.

Π. Ασβεστάς Γ. Λούντος Τμήμα Τεχνολογίας Ιατρικών Οργάνων

ΘΕΜΑ Α. Α1. Ένα σώμα εκτοξεύεται κατακόρυφα προς τα πάνω και όταν φτάνει στο μέγιστο ύψος διασπάται σε

Φυσική για Μηχανικούς

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ / Γ ΛΥΚΕΙΟΥ (ΑΠΟΦΟΙΤΟΙ) ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 28/02/16 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: ΑΡΧΩΝ ΜΑΡΚΟΣ ΘΕΜΑ Α

2 Η ΠΡΟΟΔΟΣ. Ενδεικτικές λύσεις κάποιων προβλημάτων. Τα νούμερα στις ασκήσεις είναι ΤΥΧΑΙΑ και ΟΧΙ αυτά της εξέταση

Προτεινόμενο Διαγώνισμα Φυσικής B Λυκείου Γενικής Παιδείας

1)Σε ένα πυκνωτή, η σχέση μεταξύ φορτίου Q και τάσης V μεταξύ των οπλισμών του, απεικονίζεται στο διάγραμμα.

Προτεινόμενο διαγώνισμα Φυσικής Α Λυκείου

ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ Ι ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΔΥΝΑΜΙΚΟ

ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΔΥΝΑΜΙΚΟ

Φυσική για Μηχανικούς

Ηλεκτρομαγνητισμός. Ηλεκτρικό πεδίο νόμος Gauss. Νίκος Ν. Αρπατζάνης

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ο : ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ ΕΝΟΤΗΤΑ 3: ΡΟΠΗ ΑΔΡΑΝΕΙΑΣ - ΘΕΜΕΛΙΩΔΗΣ ΝΟΜΟΣ ΣΤΡΟΦΙΚΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Β ΤΑΞΗΣ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΔΥΝΑΜΕΙΣ ΜΕΤΑΞΥ ΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΦΟΡΤΙΩΝ

ΦΥΣΙΚΗ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ

Φυσική Α Λυκείου. Καραβοκυρός Χρήστος

ΕΝΩΣΗ ΚΥΠΡΙΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ

ΚΙΝΗΣΕΙΣ ΦΟΡΤΙΩΝ ΣΕ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΠΕΔΙΟ

To θετικό πρόσημο σημαίνει ότι το πεδίο προσφέρει την ενέργεια για τη μετακίνηση αυτή.

1 Η ΠΡΟΟΔΟΣ. Ενδεικτικές λύσεις κάποιων προβλημάτων. Τα νούμερα στις ασκήσεις είναι ΤΥΧΑΙΑ και ΟΧΙ αυτά της εξέτασης

Β ΛΥΚΕΙΟΥ - ΓΕΝΙΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : Φυσικη Α ΛΥΚΕΙΟΥ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 28/02

Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ 1999

5 η Εβδομάδα Έργο και κινητική ενέργεια. Ομαλή κυκλική κίνηση Έργο δύναμης Κινητική ενέργεια Θεώρημα έργου ενέργειας

+Q + A) Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση.

. Για τα δύο σωµατίδια Α και Β ισχύει: q Α q, Α, q Β - q, Β 4 και u Α u Β u. Τα δύο σωµατίδια εισέρχονται στο οµογενές µαγνητικό πεδίο, µε ταχύτητες κ

ΕΡΓΑΣΙΑ 6. Ημερομηνία Παράδοσης: 29/6/09

Transcript:

1η Εργασία στο Μάθημα Γενική Φυσική ΙΙΙ - Τμήμα Τ1 Λύσεις Ασκήσεων 1 ου Κεφαλαίου 1. Στον άξονα βρίσκονται δύο σημειακά φορτία q A = 1 μ και q Β = 45 μ, καθώς και ένα τρίτο σωματίδιο με άγνωστο φορτίο q. Το σωματίδιο q A είναι στην αρχή των αξόνων, ενώ το q Β είναι στο = 15 cm. Το τρίτο σωματίδιο πρέπει να τοποθετηθεί έτσι ώστε κάθε σωματίδιο να ισορροπεί υπό την επίδραση των ηλεκτρικών δυνάμεων που δέχεται από τα άλλα σωματίδια. (α) Είναι εφικτό αυτό; Αν ναι, μπορεί να γίνει με περισσότερους από έναν τρόπους; Εξηγήστε. Βρείτε, (β) τη θέση, (γ) το μέτρο και το πρόσημο του φορτίου του τρίτου σωματιδίου. (α) Τα δύο φορτία q A και q Β ασκούν ίσου μέτρου ελκτικές δυνάμεις το ένα στο άλλο. Εάν ένα τρίτο σημειακό φορτίο q, θετικό ή αρνητικό, τοποθετηθεί μεταξύ των άλλων δύο τότε δεν θα μπορεί να είναι σε ισορροπία γιατί θα δέχεται δυνάμεις από τα άλλα δύο προς την ίδια κατεύθυνση. Εάν το τρίτο σημειακό φορτίο q βρίσκεται σε σημείο > 15 cm (δεξιά του q Β ), τότε θα δέχονταν μεγαλύτερη δύναμη από το q Β σε σχέση με αυτή από το q A και άρα δεν θα μπορούσε να βρεθεί σε ισορροπία. Ενώ αν το τρίτο σημειακό φορτίο q βρεθεί σε σημείο = < 0 (αριστερά του q A ) είναι η μόνη περίπτωση που η ισορροπία με βάση τις τιμές των φορτίων και των αποστάσεων τους θα μπορούσε να επιτευχθεί. =0 =15cm - + q (β) Λόγω ισορροπίας του τρίτου φορτίου q θα ισχύει: FA FB kqaq kqbq 0. 15m 6 6 110 4510 0. 15m 0. 15m 45 1 0. 15m. 75 0. 16 m Επομένως το φορτίο q βρίσκεται στη θέση = 16 cm. (γ) Λόγω ισορροπίας του φορτίου q Α θα ισχύει: FA F kqaq kqq 0. 16m 0. 15m 6 q 4510 0. 16m 0. 15m q A q 51. q B

. Δύο πανομοιότυπες χάντρες έχουν μάζα m και φορτίο q η καθεμία. Μόλις τοποθετηθούν σε μια ημισφαιρική λεκάνη ακτίνας R με τοιχώματα μη αγώγιμα και χωρίς τριβή, οι χάντρες κινούνται και ισορροπούν σε απόσταση μεταξύ τους. (α) Προσδιορίστε το φορτίο q κάθε χάντρας. (β) Προσδιορίστε το φορτίο που απαιτείται έτσι ώστε το να γίνει ίσο με R. (α) Οι δυνάμεις που ασκούνται στις χάντρες απεικονίζονται στο σχήμα, στην περίπτωση της μιας από αυτές (αυτής που βρίσκεται αριστερά). Άρα, λόγω ισορροπίας θα ισχύει: F N sin 0 N 1 sin και F F N cos 0 F N cos (1) F cos F sin tan Όμως γνωρίζουμε ότι: q F k Aπό το ορθογώνιο τρίγωνο του σχήματος προκύπτει ότι: tan Επομένως: 4 R 4R 4 q k q = 5 R k R 4 4 (β) Καθώς το R από την σχέση (5) προκύπτει ότι: q.

. Δύο οριζόντιες τετράγωνες μεταλλικές πλάκες, με πλευρά 10 cm, τοποθετούνται οριζόντια και παράλληλα η μια επάνω στην άλλη σε απόσταση 1 cm. Αποκτούν ετερόσημα φορτία ίσης απόλυτης τιμής, έτσι ώστε στο μεταξύ τους διάκενο να υπάρχει ομογενές ηλεκτρικό πεδίο 10 N με κατεύθυνση προς τα κάτω. Σωματίδιο μάζας 10-16 Kg με θετικό φορτίο 110-6 εγκαταλείπει το κέντρο της αρνητικής κάτω πλάκας με αρχική ταχύτητα μέτρου 110 5 ms υπό γωνία 7 o με την οριζόντιο. α) Περιγράψτε την τροχιά του σωματιδίου. β) Σε ποια πλάκα θα προσκρούσει; γ) Που θα προσκρούσει, σε σχέση με το σημείο εκκίνησης; (α) Το θετικό φορτίο δέχεται την επίδραση μιας σταθερής ηλεκτρικής δύναμης F με φορά προς τα κάτω, λόγω του ομογενούς ηλεκτρικού πεδίου. Δηλαδή: F qe 10 ˆj N Επομένως θα αποκτήσει επιτάχυνση: F 1 a 110 ˆ j ms m Άρα, το σώμα θα εκτελέσει μια παραβολική κίνηση (πλάγια βολή). (β) Το μέγιστο ύψος στο οποίο θα φτάσει το σωματίδιο (μετρημένο από την κάτω πλάκα) θα προκύψει από τη σχέση: i a i i a i 4 1 8110 i. m Αφού, i < 1 cm (απόσταση των δύο πλακών) το σωματίδιο δεν θα χτυπήσει στην πάνω (θετική) πλάκα και άρα θα επιστρέψει στην κάτω (αρνητική). (γ) Γνωρίζουμε ότι για την κίνηση του σωματιδίου στον άξονα ισχύει: 1 1 8 i t at 0 0 i sin7t at t 1. 10 s Για αυτό το χρονικό διάστημα το σωματίδιο έχει κινηθεί οριζοντίως, εκτελώντας ευθύγραμμη ομαλή κίνηση στον άξονα, κατά: t 0 cos 7t 9. 6110 4 m i i Σημείωση: - Με δείκτη () συμβολίζουμε την τελική και με δείκτη (i) την αρχική τιμή των μεγεθών. - Δεν λαμβάνουμε υπόψην τη βαρυτική δύναμη καθώς τη θεωρούμε αμελητέα σε σχέση με την ηλεκτρική.

4. Φορτίο είναι κατανεμημένο κατά μήκος της ευθείας = 15 cm, μεταξύ των σημείων με συντεταγμένες = 0 και = 40 cm, με ομοιόμορφη πυκνότητα 5 nm. Προσδιορίστε το ηλεκτρικό πεδίο που δημιουργεί στην αρχή των αξόνων. Το ηλεκτρικό πεδίο στην αρχή των αξόνων που οφείλεται στο στοιχειώδες τμήμα είναι q k (1) και έχει διεύθυνση κατά την ευθεία που ενώνει το στοιχειώδες στοιχείο με την αρχή των αξόνων. Το φορτίο του στοιχειώδους τμήματος είναι q (). Οι συνιστώσες του ηλεκτρικού πεδίου στους άξονες και είναι: E E sin (), όπου sin (4) και E E cos (5), όπου cos (6). Επομένως, από τις σχέσεις (1), (), () και (4) προκύπτει: 1 k k 1 0 0 1 1 k 1 610 1. N Ομοίως, από τις σχέσεις (1), (), (5) και (6) προκύπτει: 1 k k 1 0 0 k 1 9610 1. N Επομένως, το διάνυσμα του ηλεκτρικού πεδίου είναι: 1 6 1 96 10 N E ˆi E ˆj. ˆi. ˆj

5. Μια ομοιόμορφα φορτισμένη μονωτική ράβδος μήκους 14 cm κάμπτεται ώστε να αποκτήσει το σχήμα ενός ημικυκλίου. Η ράβδος έχει συνολικό φορτίο 7.5 μ. Βρείτε: α) το μέτρο και β) την κατεύθυνση της ηλεκτρικής δύναμης που ασκείται στο κέντρο Ο του κύκλου. Το ηλεκτρικό πεδίο στην αρχή των αξόνων που οφείλεται στο στοιχειώδες q τόξο s είναι k (1) και έχει r διεύθυνση κατά την ευθεία που ενώνει το στοιχειώδες τόξο με την αρχή των αξόνων. Το φορτίο του στοιχειώδους τόξου s είναι q s r (), όπου r η ακτίνα. Λόγω συμμετρίας E 0 και E E sin () Επομένως, από τις σχέσεις (1), () και () προκύπτει: k k k sin cos 0 r r r 0 (4) Όμως: q (5) και r r (6) (5) k q 7 4 1610 6. N Άρα: Λόγω του αρνητικού φορτίου το διάνυσμα του πεδίου έχει φορά προς τη ράβδο. E ˆi. 1610 7 ˆi N Δηλαδή: Θεωρώντας ένα θετικό φορτίο Q στη θέση Ο η δύναμη θα είναι συνάρτηση του F Q ˆi. 1610 7 Q ˆi N φορτίου Q. Άρα: Επομένως: (α) Το μέτρο της δύναμης θα είναι: 1610 7 N (β) κατεύθυνση προς τη ράβδο. F. Q και Σημείωση: Στην περίπτωση επιλογής αρνητικού φορτίου Q η κατεύθυνση της δύναμης θα είναι προς τον θετικό ημιάξονα (δεξιά) του.