쿨롱의 힘은 두 차지 사이의 매력 또는 반발의 힘입니다. 힘은 두 몸의 크기와 전하와 관련이 있으며 Coulomb의 법칙에 의한 그들 사이의 거리는
어디
Q 1 및 Q 2 쿨롱의 전하 금액입니다
R은 충전 사이의 미터 거리입니다
K는 쿨롱의 법칙 상수 =8.99 × 10 n · m/c
힘의 방향은 신체의 양수 또는 음전하에 달려 있습니다. 두 충전이 동일하면 힘은 반발력입니다. 하나가 긍정적이고 다른 부정적인 경우, 힘은 매력적인 힘입니다.
이 쿨롱 힘 예제 문제는이 방정식을 사용하여 두 바디 사이에서 전달 된 전자 수를 찾기 위해 짧은 거리에 걸쳐 정해진 힘을 생성하는 방법을 보여줍니다.
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예제 문제 :
중립적으로 하전 된 2 개의 몸체가 1cm로 분리됩니다. 전자는 한 몸체에서 제거되고 1 × 10 n의 힘이 생성 될 때까지 두 번째 몸에 놓습니다. 신체 사이에 얼마나 많은 전자가 전달 되었는가?
솔루션 :
먼저 문제의 다이어그램을 그립니다.
변수 정의 :
f =쿨롱 힘 =1 × 10 n
Q 1 =첫 번째 몸에 충전
Q 2 =두 번째 몸에 충전
e =단일 전자의 전하 =1.60 × 10 c
k =8.99 × 10 n · m/c
r =두 몸 사이의 거리 =1 cm =0.01 m
Coulomb의 법률 방정식으로 시작하십시오.
전자가 바디 1에서 바디 2로 전자가 전달됨에 따라, 몸 1은 양수가되고 신체 2는 하나의 전자의 전하에 의해 음성이된다. 최종 원하는 힘에 도달하면 N 전자가 전달되었습니다.
Q 1 =+ne
Q 2 =-ne
요금의 징후는 힘의 방향을 제시하고, 우리는 힘의 크기에 더 관심이 있습니다. 충전의 크기는 동일하므로 Q 2 의 음수 부호를 무시할 수 있습니다. . 요금이 반대이기 때문에 힘의 방향은 매력적인 힘입니다. 위의 힘 방정식의 크기는 다음과 같이 단순화 될 수 있습니다.
우리는 전자의 수를 원하므로 n에 대한이 방정식을 해결하십시오.
이제 문제의 값을 공식으로 입력 할 수 있습니다. 단위를 일관되게 유지하려면 1cm R 값에 0.01m를 사용해야합니다.
계산기로 숫자를 크 런칭 한 후
의 값을 얻어야합니다.n =6.59 × 10
답변 :
1 × 10 Newtons의 매력적인 힘을 생산하려면 6.59 × 10 전자의 전달이 필요합니다.
최종 단계에서 단위가 모두 취소되어 N에 대한 단위가없는 값을 남기는 방법에 주목하십시오. 이것이 우리가 원하는 것입니다. 단위를 확인하는 것은 수학에서 오류를 잡을 수있는 두 번째 기회입니다. 문제를 올바르게 설정하고 단위 오류로 인해 여전히 잘못된 답변을 얻는 것은 끔찍한 느낌입니다. 그것이 사람들이 화성 $ 1 억 2,500 만 달러 기후 궤도를 잃는 방법입니다!
또 다른 쿨롱 힘 예제 문제는 Coulomb의 법률 예제 문제를 확인하십시오.
