Book content
Skip to reader controlsSkip to navigationSkip to book detailsSkip to footer
24
ROZDZIAŁ21.PRAWOCOULOMBA
•26Jakajestwartośćsiłyelektrostatycznejdziałającejmię-
dzypojedynczonaładowanymjonemsodu(Na+oładunku
+e)itowarzyszącymmupojedynczonaładowanymjonem
chloru(Cl1oładunku1e)wkrysztalesoli,jeśliodległość
międzytymijonamiwynosi2782·10110m?
•27ssmwartośćsiłyelektrostatycznejdziałającejmiędzy
dwomaidentycznymijonamiznajdującymisięwodległości
5·10110mwynosi377·1019N.a)Jakijestładunekkażdego
zjonów?b)Ileelektronównbrakuje”wkażdymzjonów(po-
wodującniezrównoważonyładunekjonu)?
•28
Prądonatężeniu0,3Aprzepływającyprzezklatkę
piersiowąmożewprowadzićsercewstanmigotaniakomór
(fibrylacji),ruinującnormalnyrytmpracysercaiprzerywa-
jącprzepływkrwi(atymsamymdostarczanietlenu)domó-
zgu.Ileelektronówprzepłynęłobyprzezklatkępiersiową,je-
śliprzepływtakiegoprądutrwałby2minuty?
••29
wpunktachy2=110cmi
wionenarysunku21.33,są
dunku1ekażda,
unieruchomione
y4=5cm.Cząstki1i3,każda
oładunku1e,mogąsięswo-
bodnieporuszaćwzdłużosix.
Cząstka5,oładunku+eunie-
ruchomionajestwpoczątku
Cząstki2i4,oła-
na
przedsta-
osi
y
Rys0210330Zadanie29
układuwspółrzędnych.Początkowewspółrzędnecząstki1to
x1=110cm,acząstki3x3=10cm.a)wjakiepołożenie
xnależałobyprzesunąćcząstkę1,abykierunekwypadkowej
siłyelektrostatyczneją
Fwypdziałającejnacząstkę5obróciłsię
o300wkierunkuprzeciwnymdokierunkuruchuwskazówek
zegara?b)wjakiepołożeniexnależałobyprzesunąćcząstkę
3,utrzymującjednocześniecząstkę1wjejnowympołoże-
niu,abyobrócićsiłęą
Fwypzpowrotemdojejpierwotnegokie-
runku?
••30Cząstki1i2przedstawionenarysunku21.26sąunieru-
chomionenaosixwodległościL=8cmodsiebie.Ładunki
tychcząsteksąrówneq1=+eiq2=127e.Cząstka3oła-
dunkuq3=+4ezostajeumieszczonanaodcinkułączącym
cząstki1i2.wefekcienacząstkę3działawypadkowasiła
F37wyp.wjakimpunkcienależyumieścićcząstkę3,abyta
ą
siłabyłanajmniejsza?b)Jakajesttaminimalnawartość?
••31ilwAtmosferaZiemijeststalebombardowanaproto-
namipromieniowaniakosmicznego,którepowstajągdzieś
wkosmosie.Gdybywszystkieprotonyprzeszłyprzezatmos-
ferę,tonakażdym2powierzchniZiemipadałobyśrednio
1500protonównasekundę.Jakiebyłobynatężenietakiego
prąduelektrycznegoprzepływającegoprzezcałąpowierzch-
nięplanety?
••32
Cząstki1i2przedstawionenarysunku21.34asą
unieruchomionenaosix.Cząstka1maładunekowartości
bezwzględnej|q1|=8e.Cząstka3oładunkuq3=+8eznaj-
dujesiępoczątkowowpobliżucząstki2naosix.Następnie
cząstka3jeststopniowoprzesuwanawkierunkudodatnich
wartościx.wefekciezmieniasięwypadkowasiłaelektro-
statycznaą
F27wypdziałającanacząstkę2zestronycząstek1
i3.Narysunku21.34bprzedstawionowykrespokazujący
zależnośćskładowejxtejwypadkowejsiłyodpołożeniax
cząstki3.Skalanaosixtegowykresuwyznaczonajestprzez
xs=078m.wartośćprzedstawionejfunkcjiasymptotycznie
zbiegadoF27wyp=175·10125Ndlax1→∞.Jakijestła-
dunekq2cząstki2wyrażonyjakowielokrotnośćeiuwzględ-
niającyznak?
Rys0210340Zadanie32
••33Obliczwkulombachładunekdodatniznajdującysięw
250cm3(obojętnejelektrycznie)wody.(Wskazówka:Atom
wodoruzawierajedenproton,atomtlenuzawieraosiempro-
tonów).
•••34
Na
rysunku
21.35przedstawionoelek-
trony1i2,któreznajdują
sięnaosixoraznałado-
wanejony3i4ojedna-
kowymładunku1qwi-
dzianezpunktu2podjed-
nakowymikątamio.Elek-
tron2możesięswobodnie
poruszać.
Pozostałetrzy
Rys0210350Zadanie34
cząstkiunieruchomionezostaływpołożeniachodległych
wzdłużosixoRodtegoelektronu.Mająoneutrzymywać
elektron2namiejscu.Jakiesą:a)najmniejsza,b)kolejna
najmniejszaic)trzecianajmniejszawartośćkątao,dlaktó-
rychelektron2utrzymywanyjestwswoimpołożeniu,jeśli
przyjmiemyfizyczniemożliwewartościq<5e?
•••35ssmwkomórceelementarnejkryształuchlorkucezu
(CsCl)jonyCs+zajmująwierzchołkisześcianu,ajonyCl1
znajdująsięwśrodkusześcianu(rys.21.36).Długośćkra-
wędzisześcianuwynosi074nm.JonomCs+brakujejednego
elektronu(idlategokażdyznichmaładunek+e),ajonyCl1
mająpojednymdodatkowymelektronie(istądkażdyznich
maładunek1e).a)Jakajestwartośćwypadkowejsiłyelektro-
statycznejoddziaływanianajonCl1ośmiujonówCs+znaj-
dującychsięwwierzchołkachsześcianu?b)Jeśliwkrysztale
