Важіль перебуває у рівновазі, якщо момент сили, яка обертає важіль проти ходу годинникової стріл- ки, дорівнює моменту сили, яка обертає важіль за ходом годинникової стрілки: M1 = M2 або M1 + ( - M2) = 0. ... Тіло перебуває у рівновазі, якщо сума моментів сил, які діють на тіло, дорівнює нулю: M1 + M2 + M3 + … + Mn = 0.
Для выполнения данного эксперимента по изучению электростатики вам понадобятся две пластмассовые ручки и нить. Следуйте инструкциям, чтобы правильно провести опыт:
1. Возьмите первую пластмассовую ручку и привяжите к ней нить таким образом, чтобы оба конца нити длиной по 10 см висели параллельно друг другу. Такой конструкции нити будем называть «электроскопом».
2. Чтобы предотвратить скручивание и слипание концов нити, протяните их несколько раз между мокрыми пальцами. Это поможет создать дополнительное трение между волокнами нити и предотвратить их спайку.
3. Возьмите вторую пластмассовую ручку и натрите ее о ткань несколько раз, чтобы она приобрела электрический заряд. При трении пластмассы о ткань, электроны переходят с одного материала на другой, что создает электрический заряд.
4. Прикоснитесь тренированной ручкой к месту, где привязана нить на «электроскопе». Заметьте, что концы нити начнут раздваиваться и отклоняться друг от друга.
5. Попробуйте разрядить «электроскоп», касаясь места, где привязана нить, сначала сухим пальцем, а затем мокрым пальцем.
6. Проанализируйте полученные результаты и объясните их.
Объяснение результатов опытов:
Когда вы трете пластмассовую ручку о ткань, она накапливает статический электрический заряд. Заряды между пластмассовой ручкой и нитью передаются через прикосновение, что приводит к зарядке нити. Заряды, распределенные на нити, отталкиваются друг от друга, вызывая раздвоение и отклонение ее концов.
Когда вы прикасаетесь к месту, где привязана нить на «электроскопе» сухим пальцем, заряды на нити перетекают на вас, вызывая разрядку нити и возвращение ее в исходное положение.
Однако, когда вы прикасаетесь к месту, где привязана нить, мокрым пальцем, электрическое сопротивление вашего тела снижается, и заряды с нити могут делать более легкий переход на вас. В результате, разрядка «электроскопа» с мокрым пальцем может быть быстрее и более значительной, чем с сухим пальцем.
Значимость результатов в практической жизни:
Понимание явления электростатической зарядки важно для практической жизни по нескольким причинам:
1. Разряды статического электричества могут быть опасными. Понимание принципов электростатики поможет избежать поражений электрическим током или возникновения пожара. Например, при работе с электроникой или химическими веществами, зарядка может вызвать искрение и возгорание.
2. Электростатическое зарядка имеет широкое применение в технологии, такой как электропромышленность и электроника. Понимание принципов электростатики поможет в дальнейшем изучении этих областей и развитие новых технологий.
3. Знание основ электростатики может помочь понять явления, связанные с магнитизмом и электрической энергией, что полезно для изучения физики.
В итоге, выполнение данного эксперимента поможет вам лучше понять и запомнить основные принципы электростатики и их применение в практической жизни.
Для решения данной задачи, нам понадобится раздел изучаемой физики, который называется Закон Кулона.
Согласно Закону Кулона, между двумя точечными зарядами действует сила, пропорциональная произведению модулей зарядов и обратно пропорциональная квадрату расстояния между ними. Формула для вычисления этой силы имеет вид:
F = k * (|q1| * |q2|) / r^2,
где F - сила в Ньютонах,
k - коэффициент пропорциональности, равный 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2,
q1 и q2 - модули зарядов в Кулонах,
r - расстояние между зарядами в метрах.
В данной задаче мы имеем заряды q и q0, расстояние r, и силу натяжения нити T.
Для начала, нам нужно найти модуль силы, действующей на заряд q. Поскольку сила натяжения нити и сила Кулона направлены вниз, мы можем сделать вывод, что их значения равны:
|F| = T.
Теперь, подставим в формулу для силы Кулона |q| = 3 * 10^-9 Кл, |q0| = 2 * 10^-9 Кл и r = 0.05 м вместо q1, q2 и r, и получим:
T = k * (|q| * |q0|) / r^2.
Также, согласно закону сохранения заряда, нам известно, что общий заряд системы должен быть равен нулю:
q + q0 = 0.
Подставим значения из условия и решим это уравнение для нахождения mod(m):
-3 * 10^-9 + 2 * 10^-9 = 0,
-1 * 10^-9 = 0.
Таким образом, общий заряд системы равен нулю, а это значит, что отрицательный заряд q равен положительному заряду q0 (|q| = |q0|).
Теперь, мы можем решить уравнение для определения mod(m):
T = k * (|q| * |q|) / r^2 = k * q^2 / r^2.
Известные значения:
T = 0.04 * 10^-3 Н,
k = 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2,
q = 3 * 10^-9 Кл,
r = 0.05 м.
Подставим эти значения и решим уравнение для нахождения mod(m):
Важіль перебуває у рівновазі, якщо момент сили, яка обертає важіль проти ходу годинникової стріл- ки, дорівнює моменту сили, яка обертає важіль за ходом годинникової стрілки: M1 = M2 або M1 + ( - M2) = 0. ... Тіло перебуває у рівновазі, якщо сума моментів сил, які діють на тіло, дорівнює нулю: M1 + M2 + M3 + … + Mn = 0.
Объяснение: