هناك العديد من المسائل التي يمكن طرحها حول قانون كولوم، والتي تختلف في مستوى الصعوبة. إليك بعض الأمثلة مصنفة حسب مستوى الصعوبة :
مستوى سهل:
1-مسألة أساسية: شحنتان نقطيتان، الأولى مقدارها +2 µC والثانية -3 µC، تفصل بينهما مسافة 5 سم. أوجد قوة التجاذب الكهربائي بينهما. (ثابت كولوم k = 9 × 10⁹ N⋅m²/C²)
2-مسألة مع تغيير المسافة: شحنتان نقطيتان تتنافران بقوة 10 N عندما تفصل بينهما مسافة 2 سم. ما هي القوة بينهما إذا زادت المسافة إلى 4 سم؟
3. مسألة مع تغيير الشحنة: شحنتان نقطيتان تتجاذبان بقوة F عندما تكون شحنة الأولى q1 والشحنة الثانية q2. ما هي القوة بينهما إذا ضُعفت قيمة q1؟
4-مسألة اتجاه القوة: ارسم مخططًا لقوتي التجاذب بين شحنتين متضادتين، وحدد اتجاه القوة الصافية على كل شحنة.
مستوى متوسط:
5-مسألة مع ثلاث شحنات: توجد ثلاث شحنات نقطية على خط مستقيم: +2 µC ، -4 µC ، و +6 µC. المسافة بين +2 µC و -4 µC هي 10 سم، والمسافة بين -4 µC و +6 µC هي 5 سم. أوجد القوة الصافية على الشحنة -4 µC.
6-مسألة مع زوايا: شحنتان نقطيتان، الأولى مقدارها +5 µC والثانية +10 µC، تفصل بينهما مسافة 10 سم. أوجد مقدار واتجاه القوة الكهربائية على شحنة ثالثة مقدارها -2 µC موضوعة على بعد 5 سم من كل من الشحنتين السابقتين (أي تشكل مثلث متساوي الأضلاع).
مستوى صعب:
7-مسألة توزيع الشحنات: قضيب طوله L مشحون بشحنة موزعة بشكل منتظم. أوجد القوة الكهربائية على شحنة نقطية موضوعة على بعد d من أحد أطراف القضيب. (هذه المسألة تتطلب حساب تكاملي).
8-مسألة في مجال كهربائي معقد: توجد عدة شحنات نقطية في نظام معقد. أوجد مقدار واتجاه المجال الكهربائي الكلي في نقطة معينة.
9-مسألة مع تأثير وسط عازل: شحنتان نقطيتان في وسط عازل ثابت عازليته k. كيف تؤثر العازلية على قوة التجاذب أو التنافر بين الشحنتين؟ قم بإيجاد التعبير الرياضي للقوة في وجود العازل.
ملاحظة: يجب تحديد قيمة ثابت كولوم (k) في حل هذه المسائل، والتي تساوي تقريبًا 9 × 10⁹ N⋅m²/C². تأكد من استخدام الوحدات الصحيحة (كولوم للمقدار، متر للمسافة، نيوتن للقوة). ويمكن استخدام قانون كولوم F = k|q1q2|/r² لحل هذه المسائل، حيث F هي القوة، k هو ثابت كولوم، q1 و q2 هما مقدارا الشحنتين، و r هي المسافة بينهما.
التعليقات
اضافة تعليق جديد
| الإسم |
|
| البريد ( غير الزامي ) |
|
|
|
|
|
|
| لم يتم العثور على تعليقات بعد |