فیزیک (2) - ریاضی فیزیک صفحه ۹
الکتریسیته ساکنمثال ـ1 3سه ّ ذر ه با بارهاى C µ = +2/5 1 q ، C µ = -1/0 2 q و C µ = +4/0 3 q C _ B Aدر نقطه هاى ،A B و C مطابق شکل روبه رو ثابت شده اند. نىروى q + 1 q 2 q + 3الکترىکى خالص وارد بر بار q 3 را محاسبه کنىد. 4 / 0 m 2 / 0 mپاسخ: نىروى الکتریکی خالصی که بر بار q 3 وارد مى شود، براىند دو نىروىى است که از طرف بارهای q 1 و q 2 بر آن واردمى شوند. براى ٔ محاسبه اىن نىرو، نىروىى را که هر ىک از بارهاى q 1 و q 2 در نبود دىگرى، بر بار q 3 وارد مى کند، محاسبه مى کنىم.نىروى الکترىکى وارد بر q 3 ، براىند اىن دو نىرو است.ٔ فاصله بین بارهای q 1 و q 3 را با r 13 و ٔ فاصله بین بارهای q 2 و q 3 را با r 23 نشان می‌دهیم. با استفاده از ٔ رابطه ــ1 2 داریم:C) 6 − 10 × 0 / 4 C)(6 − 10 × 5 / 2 (= (9/0*10 9 N.m 2 /C 2) | 3 q || 1 q | k = F2 m(0 / 6) 2 13 r 13N -3 2/5*10 =C) 6 − 10 × 0 / 4 C)(6 − 10 × 0 / 1 (= (9/0*10 9 N.m 2 /C 2) | 3 q || 2 q | k = F2 m(0 / 2) 2 23 r 23N -3 9/0*10 =نیرویی که بار q 1 بر بار q 3 وارد می‌کند، دافعه و نیرویی که بار q 2 بر بار q 3 وارد می‌کند جاذبه است.مطابق شکل، نىروهاى 13 → F و 23 → F در جهت هاى مخالف ىکدىگرند و برایند آنها برابر است با→ F 13 → F + 23 → F T = → F→ F + C T B − A +13 3 q → F 2 q 1 q23بنابراین، ٔ اندازه نیروی برایند برابر با تفاضل ٔ اندازه آنهاست:N 3 − 10 × 5 / 6 = 13 F − 23 F = T Fو جهت آن در جهت نىروى بزرگ تر (23 → F)، یعنی از سمت راست به طرف چپ، است. اگر محور x را روی خط واصل سه بارو جهت مثبت آن را به سمت راست درنظر بگیریم و بردار ٔ یکه محور x را، i → بنامیم، داریم:i → N(3 − 10 × 5 / 6 −) = T → Fتمرین 1 2 ـدر مثال ــ1 ،3 نىروى خالص وارد بر بار q 2 را به دست آورىد.پرسش ـ1 3سه ّ ذر ٔ ه باردار مطابق شکل روبه رو، در سه ٔ گوشه یک مربع قرار دارند. _ _ qالف) جهت نیروی الکتریکی خالص وارد بر بار سمت راست پایینی را تعیین کنید.ب) اگر ّ ذر ٔ ه سمت چپ پایینی به جای q ، بار - q داشته باشد، جهت نیروی الکتریکی خالص وارد q + + qبر بار سمت راست پایینی چگونه خواهد بود؟9