פרק ט' -חוק קולון m m e p = 9. 0 = m n 3 kg =.67 0 7 kg מסת אלקטרון: מסת פרוטון או נויטרון: p = e =.6 0 9 מטען אלקטרון או פרוטון: חוק קולון בין כל שני מטענים חשמליים פועל כח חשמלי. הכח תלוי ביחס ישיר למכפלת המטענים וביחס הפוך לריבוע המרחק ביניהם. F = 4πε 0 r ε0 = 8.854 0 N m k = 4πε 0 = 9.0 0 הכח החשמלי פועל לאורך הקו המקשר ביו שני המטענים, והוא כח דחייה במידה ושני המטעניםשווי-סימן, וכח משיכה במידה והמטענים שוני סימן. 9 N m
9. בקודקודיו של ריבוע בעל צלע ושווים, בגודל כל אחד. מצויים ארבעה מטענים נקודתיים חיוביים ' מה גודלו וסימנו של מטען חמישי ' שיש להציב במרכז הריבוע כדי שכל המערכת תימצא בשיווי משקל? ( ' = 0.96 האם שיווי המשקל יהיה יציב או רופף? (רופף + 9. שני מטענים נקודתיים זהים = = נמצאים בנקודות שעל ציר ה X, כמוראה בתרשים. בכדי להחזיק את שני המטענים הנ"ל בשווי משקל, מניחים מטען נוסף (,0 (,0 בראשית. ו- שיחזיק את שני המטענים הנ"ל בשווי משקל? (בהשפעת כוחות אלקטרוסטטיים בלבד. ( = / 4 ( W = 0 בשאלה, ממצב בו המרחקים ביניהם אינסופיים? מהו גודלו וסימנו של המטען =- =0 = מהי העבודה החיצונית הדרושה לצורך הבאת שלושת המטענים למצבם הסופי המתואר,, 9.3 שלושה מטענים נמצאים בשלושה קדקודיו של מעוין בעל זווית קהה של 0 (ראה ציור. 0 - ל- כדי שמטען נוסף שיושם בקודקוד מה צריך להיות היחס בין הרביעי לא ירגיש שום כוח? ( = 30 9.4 שני כדורים קטנים זהים מוליכים שמסתם, 4 gr קשורים אל חוטים מבדדים באורך.0 5 m ותלויים מנקודה משותפת. לכדור אחד ניתן מטען בזווית של ולשני מטען שונה 30 מן האנך. הכדורים נדחים והחוטים פורשים
מהו הכח האלקטרוסטטי ( F = (0.03N הפועל בין הכדורים במצב שיווי משקל? F חשב את המכפלה של המטענים. 3 ( = 6.3 0 שלשני הכדורים יש מטען שווה. מסלקים את התייל, והחוטים פורשים עתה בזווית של 40 עתה מחברים תייל קטן בין הכדורים ומאפשרים למטען לעבור מכדור אחד אל השני, עד מן האנך. מהו הכח האלקטרוסטטי 'F שבין הכדורים לאחר השתוות המטענים. ( F ' = 0.033N (רמז: המטען הכולל על זוג הכדורים נשמר ( ( = 0.9µ ; =.6µ ד. מהם המטענים המקוריים, שני כדורים מוליכים קטנים זהים שמסת כל אחד מהם משותפת באמצעות חוטי משי שאורך כל אחד מהם הכדורים במטענים שווי סימן שבמצב שיווי משקל יוצר כל אחד מהם זווית של 5gr תלויים מנקודה. l = טוענים את, וכתוצאה מכך נפרשים החוטים כך שבמצב זה המרחק בין הכדורים גדול מאוד ביחס למימדיהם. 30 עם האנך. ניתן להניח 30 9.5 ד. הפועל בין הכדורים ( F = 0.088N? א. מהו הכח החשמלי F מצא את מכפלת המטענים 3 ( = 8 0. יוצרים קצר בין הכדורים באמצעות תייל מוליך וממתינים עד שמפסיק לעבור בו זרם. מסלקים את התייל המקצר ומביאים את הכדורים למצב שווי משקל חדש. מתברר שבמצב זה יוצר כל חוט זווית של 40 עם האנך. מהו הכח בחשמלי הפועל בין הכדורים במצב שיווי המשקל החדש. מהם המטענים המקוריים ( F ' = 0.049N ( = 0.9 µ ; =.6 µ, + - 9.6 ארבעה מטענים קבועים בפינותיו של ריבוע בעל צלע כמתואר בציור. אם הכח השקול הפועל על שווה לאפס, מה חייב להיות היחס בין המטענים ( =? - + האם ניתן לבחור את המטען כך ששקול הכוחות יהיה אפס בו זמנית על כל אחד מארבעת המטענים? (לא L θ θ L 9.7 שני כדורים מוליכים זהים וקטנים בעלי מסה m תלויים מנקודה משותפת בעזרת חוט משי דק ביותר באורך. L θ ופורשים בזווית + + ו - הכדורים נושאים מטען חשמלי לאנך, כמוראה בציור. +
הנח כי הזווית θ היא קטנה כך שניתן להשתמש בקירוב. tnθ sinθ נתונים:,, m, g,, k שרטט את דיאגראמת הכוחות הפועלים על כל כדור. הוכח כי בקירוב של זוויות קטנות המרחק בין הכדורים במצב של שיווי - משקל. = Lk mg /3 נתון בביטוי : עתה מחברים את הכדורים בעזרת תיל מוליך המאפשר מעבר מטען מכדור אחד אל השני עד שלשני הכדורים מטען שווה. מסלקים את התייל והמרחק בין התיילים גדל פי 3 בהשוואה למרחק ההתחלתי.חשב את המטענים המקוריים של הכדורים לפני חיבור התייל המוליך. הבע את תשובתך בעזרת. = ( -, = (+ or = (+, = ( - M -/0 9.8 שני מטענים נקודתיים בעלי מטען קבועים בחלל במרחק Y A אחד מהשני. מסה נקודתית שמטענה =-/0 ומסתה M ממוקמת ב 0=t במרחק Y מהראשית על ציר הסימטריה. A A מצא/י ביטוי לתאוצת המסה ב 0=t. -K Y =0 y = 5M(A + Y 3 איזה סוג של תנועה תבצע המסה? (מחזורית 9.9 שני כדורים קטנים שמסת כל אחד מהם M תלויים מנקודה משותפת בשני חוטים חסרי מסה שאורכם L. כאשר טוענים כל אחד מהם במטען 0 הם מתרחקים כך שכל חוט נמצא בזווית θ לאנך. עבור סעיפים א, ב ידוע כי θ זווית קטנה!!! ( 0.087rd K 0 θ = 3 כתוב ביטוי כללי עבור הזווית θ. 4L mg מה גודלה של הזווית θ כאשר:? =.8 µ, L=5 m, M=5 gr ד. (θ 0 מה תהיה θ כאשר: M? (θ π/ מה תהיה θ כאשר: 0 L?