Treść książki

Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
ZADANIA
27
59Ilewynosiwkulombachcałkowityładunek75kgelektro-
nów?
60
Narysunku21.43przedstawionosześćnaładowanych
cząstekrozmieszczonychradialniedookołacząstki7.Odle-
głości
acząstką7wynosząd=
stekwynosząq1=+2e,
q2=+4e,q3=+e,q4=
+4e,q5=+2eiq7=+6e,
gdziee=176·10119C.
1cmlub2d.Ładunkiczą-
Ilewynosiwypadkowasiła
elektrostatycznadziałająca
nacząstkę7?
pomiędzy
nimi
Rys0210430Zadanie60
61Trzynaładowanecząstkiumieszczonezostaływwierz-
chołkachtrójkąta:ładunkiiwspółrzędnetychcząstekwukła-
dzie(x7y)wynosząodpowiednio:Q1=80nC,(0mm7
3mm),Q2(0mm713mm)iQ3=18nC,(4mm70mm).
Jakjestwyrażonawnotacjiwektorowejsiłaelektrostatyczna
działającanacząstkę3zestronypozostałychcząstek,jeśliła-
dunekQ2wynosi:a)80nC,b)180nC?
62ssmJakiesą:a)wartośćib)kieruneksiłyelektrosta-
tycznejdziałającejnacząstkę4zestronypozostałychtrzech
cząstek
narysunku21.44?wszyst-
kieczterycząstkiznaj-
dująsięnapłaszczyźnie
xy,aichładunkiwyno-
szą:q1=1372·10119C,
q2
q3
iq4=+372·10119C.Po-
nadtoo1=350,d1=3cm
id2=d3=2cm.
=
=
+372·10119C,
+674·10119C
przedstawionych
Rys0210440Zadanie62
63Dwaładunkipunktowe30nCi140nCunierucho-
mionenaosixodpowiedniowpoczątkuukładuwspółrzęd-
nychiwpunkciex=72cm.Cząstkaoładunku42nCzostaje
uwolnionawpunkciex=28cm.Jakajestmasatejcząstki,
jeślijejpoczątkoweprzyspieszeniewynosi100km/s2?
64Całkowityładunekdwóchmałychnaładowanychdodat-
nichkuljestrówny5·1015C.Jakijestładunekkuliomniej-
szymładunku,jeślinakuleodległeo2mdziałająnawzajem
siłyelektrostatyczneowartości1N?
65Początkowyładunekzgromadzonynatrzechidentycz-
nychmetalowychkulachprzedstawionychnarysunku21.24
byłrównyQdlakuliA,1Q/4dlakuliBiQ/2dlakuli
C.ŁadunekQ=2·10114C.KuleAiBunierucho-
mione,aodległośćdmiędzyichśrodkamirównajest172m
ijestdużowiększaniżrozmiartychkul.KulaCnajpierw
dotykakuliA,potemkuliB,abywkońcuzostaćusuniętą
zukładu.Ilewynosiwtedysiłaelektrostatycznadziałająca
międzykulamiAiB?
66wpróżni,wpobliżupowierzchniZiemi,wpunkcie
owspółrzędnejy=0znajdujesięelektron.wjakimpunk-
cieynależałobyumieścićdrugielektron,abysiłaelektrosta-
tycznadziałającanapierwszyelektronrównoważyłasiłęgra-
witacyjnąoddziaływaniaZieminapierwszyelektron?
67ssmCząstka1oładunku15qicząstka2oładunku+2q
przedstawionenarysunku21.26unieruchomionenaosix
wodległościLodsiebie.Cząstka3onieznanymładunkuq3
mazostaćumieszczonatak,abywypadkowasiłaelektrosta-
tycznadziałającananiązastronycząstek1i2byłarówna
zeru.Jakiepowinnybyćwspółrzędnea)xib)ycząstki3?
68wodległości30mznajdujesiędwojestudentów:Jan
omasie90kgiMariaomasie45kg.Przypuśćmy,żeładunki
dodatniiujemnyznajdującesięwcielekażdegoznichróżnią
sięo0701%,przyczymjednoznichjestnaładowanedodat-
nio,adrugieujemnie.Znajdźrządwielkościsiłyelektrosta-
tycznejprzyciąganiapomiędzynimi,rozważajączamiastnich
dwiekulewodyotychsamychmasachcostudenci.
69wrozpadziepromieniotwórczymopisanymrównaniem
(21.13)jądro238Uprzekształcasięwjądro234Th,emitując
jądro4He.(wtymprocesiebiorąudziałjądraatomowe,anie
atomy,elektronyzatemniezaangażowane).Jakajesta)
wartośćsiłyelektrostatycznejdziałającejpomiędzyjądrami
234Thi4Heorazb)przyspieszeniejądra4He,jeśliodległość
pomiędzyjądrem234Thajądrem4Hejestrówna9·10115m?
70Czterycząstkiprzedstawionenarysunku21.25znajdują
sięwwierzchołkachkwadratu.Ładunkitychcząstekwyno-
szą:q1=Q,q2=q3=q,q4=12Q.Jakijeststosu-
nekq/Q,jeśliwypadkowasiłaelektrostatycznadziałającana
cząstkę1równajestzeru?
71Elektronznajdującysięwśrodkukulistejmetalowejpo-
włokiopromieniuRzostajewystrzelonywkierunkuma-
leńkiegootworuwtejpowłoce,przezktórąsięzniejwy-
dostaje.Powłokanaładowanajestujemniepowierzchniową
gęstościąładunku(ładunkiemprzypadającymnajednostkę
powierzchni)równą679·10113C/m2.Znajdźprzyspiesze-
nieelektronuwchwili,gdyznajdujesięonwodległościa)
r=075Rib)r=2Rodśrodkapowłoki.
72Elektronzostałwystrzelonyzprędkościąpoczątkową
Ui=372·105m/sdokładniewkierunkubardzoodległegopro-
tonu,któryznajdujesięwspoczynku.Ponieważmasaprotonu
jestznaczniewiększaniżmasaelektronu,możnaprzyjąć,że
protonpozostaniewspoczynku.Znajdźodległośćpomiędzy
obucząstkamiwchwili,wktórejprędkośćelektronurówna
będzie2Ui,obliczającpracęwykonanąnadelektronemprzez
silęelektrostatyczną.
73wewczesnymmodeluatomuwodoru(modeluBohra)
elektronyporuszająsięzestałąprędkościądookołaprotonów