صفحة 247 - كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

مسائل تدريبية

تفصل مسافة مقدارها 0.30 بين شحنتين؛ الأولى سالبة مقدارها C 10×2-، والثانية موجبة مقدارها C 10×8.0. ما القوة المتبادلة بين الشحنتين؟

إذا أثرت الشحنة السالبة C 10×6.0 بقوة جذب مقدارها N 65 في شحنة ثانية تبعد عنها مسافة 0.050 في مقدار الشحنة الثانية؟

في المثال 1، إذا أصبحت شحنة الكرة B تساوي C 3.0 + ميكرو، فأرسم الحالة الجديدة للتمثال، وأوجد القوة المحصلة المؤثرة في الكرة A.

وضعت كرة A شحنتها C 10×6- 2.0 + عند نقطة الأصل، في حين وضعت كرة B مشحونة بشحنة سالبة مقدارها C 10×6- 3.6 عند الموقع m 0.60 + على المحور x. أما الكرة C المشحونة بشحنة مقدارها C 10×4- 4.0 + فقد وضعت عند الموقع m 0.80 + على المحور x. احسب القوة المحصلة المؤثرة في الكرة B.

في المسألة السابقة، أوجد القوة المحصلة المؤثرة في الكرة B.

تذكر دائمًا عند استخدام قانون كولوم أن هذا القانون يطبق فقط على الشحنات النقطية أو التوزيعات الكروية المنتظمة للشحنات. وهذا يعني أنه يمكن التعامل مع كرة مشحونة أو كأن كل شحنتها مجتمعة في مركزها، فقط إذا كانت الشحنة موزعة بالتساوي على سطحها أو على جسمها. فإذا كانت الكرة موصلة وقربت إليها شحنة أخرى فإن الشحنات على الكرة ستتجاذب أو تتنافر مع هذه الشحنة؛ فلا تؤثر شحنة الكرة كما لو كانت مجتمعة في مركزها. لذا يجب أخذ أبعاد الكرتين المشحونتين والبعد بين مركزيهما بعين الاعتبار قبل تطبيق قانون كولوم. والمسائل المطروحة في هذا الكتاب تفترض أن أبعاد الكرات المشحونة صغيرة، ويبعد بعضها عن بعض مسافات كافية، بحيث يمكن اعتبارها شحنات نقطية، ما لم يذكر خلاف ذلك. أما إذا كانت الأجسام المشحونة أسلاكًا طويلة أو ألواحًا مستوية فيجب تعديل قانون كولوم ليناسب توزيعات غير نقطية من الشحنات.

مسائل تدريبية --- SECTION: 8 --- تفصل مسافة مقدارها 0.30 بين شحنتين؛ الأولى سالبة مقدارها C 10×2-، والثانية موجبة مقدارها C 10×8.0. ما القوة المتبادلة بين الشحنتين؟ --- SECTION: 9 --- إذا أثرت الشحنة السالبة C 10×6.0 بقوة جذب مقدارها N 65 في شحنة ثانية تبعد عنها مسافة 0.050 في مقدار الشحنة الثانية؟ --- SECTION: 10 --- في المثال 1، إذا أصبحت شحنة الكرة B تساوي C 3.0 + ميكرو، فأرسم الحالة الجديدة للتمثال، وأوجد القوة المحصلة المؤثرة في الكرة A. --- SECTION: 11 --- وضعت كرة A شحنتها C 10×6- 2.0 + عند نقطة الأصل، في حين وضعت كرة B مشحونة بشحنة سالبة مقدارها C 10×6- 3.6 عند الموقع m 0.60 + على المحور x. أما الكرة C المشحونة بشحنة مقدارها C 10×4- 4.0 + فقد وضعت عند الموقع m 0.80 + على المحور x. احسب القوة المحصلة المؤثرة في الكرة B. --- SECTION: 12 --- في المسألة السابقة، أوجد القوة المحصلة المؤثرة في الكرة B. تذكر دائمًا عند استخدام قانون كولوم أن هذا القانون يطبق فقط على الشحنات النقطية أو التوزيعات الكروية المنتظمة للشحنات. وهذا يعني أنه يمكن التعامل مع كرة مشحونة أو كأن كل شحنتها مجتمعة في مركزها، فقط إذا كانت الشحنة موزعة بالتساوي على سطحها أو على جسمها. فإذا كانت الكرة موصلة وقربت إليها شحنة أخرى فإن الشحنات على الكرة ستتجاذب أو تتنافر مع هذه الشحنة؛ فلا تؤثر شحنة الكرة كما لو كانت مجتمعة في مركزها. لذا يجب أخذ أبعاد الكرتين المشحونتين والبعد بين مركزيهما بعين الاعتبار قبل تطبيق قانون كولوم. والمسائل المطروحة في هذا الكتاب تفترض أن أبعاد الكرات المشحونة صغيرة، ويبعد بعضها عن بعض مسافات كافية، بحيث يمكن اعتبارها شحنات نقطية، ما لم يذكر خلاف ذلك. أما إذا كانت الأجسام المشحونة أسلاكًا طويلة أو ألواحًا مستوية فيجب تعديل قانون كولوم ليناسب توزيعات غير نقطية من الشحنات.