עמוד:20

20 פרק 1 הכח החשמלי וחוק קולון ג . כאשר החלקיק מונח בנקודה הרחוקה מאוד מאמצע המרחק בין המטענים, הכוונה היא ש - z הרבה יותר גדול מהמרחק z > > R , R . נציב בביטוי שמצאנו בסעיף הקודם ומכאן, שהכוח השקול הפועל על חלקיק הוא : קיבלנו ביטוי המזכיר את חוק קולון לשני מטענים נקודתיים . המשמעות היא שבמרחק רב מהמטענים נוכל להתייחס אליהם כאל מטען נקודתי ה"מרוכז" במרכז מערכת הצירים . ד . מבין ארבעת הגרפים, הגרף היחיד שיכול לתאר את הכוח החשמלי הפועל על החלקיק לאורך ציר z , כפונקציה של z , הוא גרף 3 . בגרף זה הכוח מתאפס כשהחלקיק F עבור באמצע המרחק בין המטענים, וגם מתקיים : 0 < z F עבור 0 < z ( החלקיק נושא מטען שלילי ) . 0 > z ו - 0 > z ה . ( * ) כאשר z < < R , הביטוי : שווה ל : כאשר C מסמל גודל קבוע . קיבלנו כי הכוח הוא מחזיר ונמצא ביחס ישר ביחס ישר להעתק החלקיק מנקודת שיווי המשקל, ולכן זוהי תנועה הרמונית פשוטה . דוגמה מספר ( 7 ) שני חלקיקים נקודתיים, בעלי מסה m ומטען 0 < q כל אחד, מבצעים תנועה מעגלית שרדיוסה R סביב חלקיק שמטענו 0 > q , כך שהמרחק ביניהם נותר קבוע . נתונים : m , q , R , k . א . מהו הכוח החשמלי השקול ( גודל וכיוון ) הפועל על כל אחד משני החלקיקים המסתובבים ? ב . מה הכוח החשמלי השקול הפועל על המטען q + ? ג . מהי מהירות החלקיקים המסתובבים ? ד . מהי האנרגיה הקינטית של שני החלקיקים המסתובבים ? FZ Z FZ Z 12 FZ Z FZ Z 34 q + q - q -

מטח : המרכז לטכנולוגיה חינוכית


לצפייה מיטבית ורציפה בכותר