Методические указания для практических занятий по общей и экспериментальной физике. Часть третья. Электричество. Филимонова Л.В. - 7 стр.

UptoLike

Составители: 

7
ков поля. Такая ситуация имеет место, например, при расчетах электрических
полей, создаваемых бесконечной заряженной нитью и бесконечной заряжен-
ной плоскостью.
Методические указания к решению типовых задач.
Задача 1.1. Как изменится сила взаимодействия двух металлических заря-
женных шариков, если их привести в соприкосновение, а затем удалить на
прежнее расстояние?
Указания по решению. В задаче требуется сравнить 2 силы взаимодействия
заряженных тел в двух случаях. Обозначим их
1
F и
2
F . Величины этих сил
зависят от величин зарядов шариков и от расстояния между ними (см. закон
Кулона), а направления от совпадения или не совпадения знаков этих зарядов
1
.
Возможны следующие случаи (см. таблицу 1):
Таблица 1
Заряды шариков Сила взаимодействия
величина направление
до соприкос-
новения
после соприкос-
новения
Расстоя-
ние ме-
жду ша-
риками
до сопри-
коснове-
ния
после сопри-
косновения
до со-
прикос-
новения
после со-
прикос-
новения
I
слу
чай
одноименные,
равные
1
q
и
2
q
одноименные,
равные
2
''
21
21
qq
qq
+
==
2
21
1
r
qq
kF =
2
2
21
2
4
)(
r
qq
kF
+
=
оттал-
кивание
оттал-
кивание
II
слу
чай
разноимен-
ные, равные
1
q
и
2
q
одноименные,
равные
2
''
21
21
qq
qq
==
не
меняется
2
21
1
r
qq
kF =
2
2
21
2
4
)(
r
qq
kF
=
притя-
жение
оттал-
кивание
Сравнение сил сводится к сравнению величин
2
21
qq и
2
21
qq ±
.
1
Электрические заряды бывают отрицательные и положительные, а силы взаимодействия заряженных тел -
силами отталкивания (для одноименных зарядов) или силами притяжения (для разноименных зарядов).
2
Вспомните из математики как соотносятся между собой среднее геометрическое и среднее арифметическое
двух чисел.
ков поля. Такая ситуация имеет место, например, при расчетах электрических
полей, создаваемых бесконечной заряженной нитью и бесконечной заряжен-
ной плоскостью.



               Методические указания к решению типовых задач.

Задача №1.1. Как изменится сила взаимодействия двух металлических заря-
женных шариков, если их привести в соприкосновение, а затем удалить на
прежнее расстояние?
Указания по решению. В задаче требуется сравнить 2 силы взаимодействия
заряженных тел в двух случаях. Обозначим их F 1 и F 2 . Величины этих сил
зависят от величин зарядов шариков и от расстояния между ними (см. закон
Кулона), а направления от совпадения или не совпадения знаков этих зарядов1.
      Возможны следующие случаи (см. таблицу 1):
Таблица 1

            Заряды шариков                                      Сила взаимодействия
                                        Расстоя-
                                        ние ме-            величина                 направление
     до соприкос- после соприкос- жду ша- до сопри-                               до со- после со-
       новения          новения                               после сопри-
                                        риками коснове-         косновения
                                                                                 прикос- прикос-
                                                    ния                          новения новения
I одноименные, одноименные,                            qq                      2
слу равные q и равные                            F1 = k 1 22 F = k ( q1 + q2 )
                                                        r     2
чай           1                                                         4r 2
                                q1 + q2                                           оттал-   оттал-
    q2            q1 ' = q2 ' =
                                   2                                             кивание  кивание

                                          не
II разноимен-   одноименные,           меняется             q1q2            ( q1 − q2 )2
слу ные, равные равные                             F1 = k          F2 = k
                                                            r2                 4r 2
чай q и − q              q − q2                                                             притя-    оттал-
     1     2    q '= q '= 1
                     1    2
                                  2                                                         жение    кивание


                                                                                 q1 ± q 2
Сравнение сил сводится к сравнению величин2                         q1q2 и                  .
                                                                                      2

1
  Электрические заряды бывают отрицательные и положительные, а силы взаимодействия заряженных тел -
силами отталкивания (для одноименных зарядов) или силами притяжения (для разноименных зарядов).
2
  Вспомните из математики как соотносятся между собой среднее геометрическое и среднее арифметическое
двух чисел.


                                               7