گاما رو نصب کن!

{{ number }}
اعلان ها
اعلان جدیدی وجود ندارد!
کاربر جدید

جستجو

پربازدیدها: #{{ tag.title }}

میتونی لایو بذاری!

دو ذرهٔ باردار ${q_1}$ و ${q_2}$ مطابق شکل مقابل قرار دارند. نیروی الکتریکی خالص (برایند) ناشی از دو ذره به ذرهٔ باردار ${q_3}$ برابر $\vec F$ است. ${q_2}$ چند میکروکولن است؟

1 ) 

108

2 ) 

24

3 ) 

12

4 ) 

6

پاسخ تشریحی :
نمایش پاسخ

گام اول: ابتدا بردار نیروی $F$ را روی خط‌چین‌ها تجزیه می‌کنیم. هر کدام از مؤلفه‌های به دست آمده، همان نیروهایی هستند که بارهای ${q_1}$ و ${q_2}$ به بار ${q_3}$ وارد کرده‌اند.

برای تجزیه‌کردن بردار $\vec F$ به زاویهٔ آن با یکی از خط‌چین‌ها نیاز داریم. با توجه به شکل مقابل زاویهٔ $\vec F$ با یکی از خط‌چین‌ها را به دست می‌آوریم. 

$r = \sqrt {{{(2/5)}^2} + {{(6)}^2}}  = \sqrt {{{(5 \times 0/5)}^2} + {{(12 \times 0/5)}^2}} $

$ \Rightarrow r = 0/5\sqrt {{5^2} + {{12}^2}}  = 0/5 \times 13 = 6/5cm$

$ \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}
{\alpha  + \beta  = {{90}^ \circ }}\\
{\beta  + \theta  = {{90}^ \circ }}
\end{array}} \right. \Rightarrow \alpha  = \theta $

گام دوم: نسبت نیروهای ${F_{13}}$ و ${F_{23}}$ را می‌نویسیم:

$\tan \theta  = \frac{{{F_{23}}}}{{{F_{13}}}} \to \theta  = \alpha  \to \tan \alpha  = \frac{{{F_{23}}}}{{{F_{13}}}}\,\,\,\,\,(1)$

از طرفی در مثلث داریم:

$\tan \alpha  = \frac{{2/5}}{6}\,\,\,\,\,\,(2)$

با توجه به روابط (1) و (2) می‌توان نوشت:

$\frac{{{F_{23}}}}{{{F_{13}}}} = \frac{{2/5}}{6} \Rightarrow \frac{{\cancel{k}\frac{{|{q_2}|\cancel{{|{q_3}|}}}}{{r_{23}^2}}}}{{\cancel{k}\frac{{|{q_1}|\cancel{{|{q_3}|}}}}{{r_{13}^2}}}} = \frac{{2/5}}{6} \Rightarrow \frac{{\frac{{|{q_2}|}}{{{{(6)}^2}}}}}{{\frac{5}{{{{(2/5)}^2}}}}} = \frac{{2/5}}{6}$

$\frac{{{{(2/5)}^2} \times |{q_2}|}}{{5 \times {{(6)}^2}}} = \frac{{2/5}}{6} \Rightarrow 2/5|{q_2}| = 30$

$ \Rightarrow |{q_2}| = \frac{{30}}{{2/5}} = 12\mu C$

توجه: چون نسبت نیروها را نوشته‌ایم، نیازی به تبدیل یکای بارها و فاصله‌ها نبود. 

تحلیل ویدئویی تست