Η δυναμική ενέργεια ενός συστήματος σημειακών φορτίων ισούται με το έργο που χρειάζεται για να φέρουμε τα φορτία ένα ένα από πολύ μακριά στις θέσεις τους· για δύο φορτία U = Kc·q1·q2/r.
Β΄ Λυκείου · Φυσική θετικών · 25 λεπτά
Το μάθημα είναι στο σχολικό βιβλίο. Δεν το αντιγράφουμε εδώ. Άνοιξε το επίσημο
κεφάλαιο και γύρνα για την εξάσκηση.
Η σύνοψη, οι όροι και οι ασκήσεις γράφτηκαν με τη βοήθεια τεχνητής νοημοσύνης από το
σχολικό βιβλίο και μπορεί να έχουν λάθη. Πηγή είναι πάντα το βιβλίο: ό,τι σου φαίνεται περίεργο,
έλεγξέ το εκεί. Βρήκες λάθος; Γράψε μας στο aporia@signmak.com.
Σχεδιάγραμμα
Δική μας σύνοψη της ενότητας, για επανάληψη. Πηγή είναι πάντα το βιβλίο.
Τι έγινε
Η ενέργεια μιας ομάδας φορτίων είναι το έργο που απαιτείται για να έρθουν από πολύ μακριά στις θέσεις τους.
Το πρώτο φορτίο τοποθετείται χωρίς έργο, γιατί δεν υπάρχει ακόμη πεδίο.
Για το δεύτερο το έργο είναι αντίθετο του έργου του πεδίου του πρώτου: Kc·q1·q2/r12.
Για το τρίτο μετρά το δυναμικό που δημιουργούν μαζί τα δύο πρώτα: Kc·q1·q3/r13 + Kc·q2·q3/r23.
Συνολικά U = Kc·q1q2/r12 + Kc·q1q3/r13 + Kc·q2q3/r23, και η ενέργεια ανήκει στο σύστημα, όχι σε κάποιο φορτίο.
Για δύο φορτία σε απόσταση r: U = Kc·q1·q2/r, θετική για ομώνυμα (απώθηση) και αρνητική για ετερώνυμα (έλξη).
Το λυμένο παράδειγμα συνδυάζει διατήρηση ενέργειας και ορμής· το βιβλίο σημειώνει ότι επιταχυνόμενα φορτία χάνουν λίγη ενέργεια ως ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία.
Πώς βρίσκουμε τη δυναμική ενέργεια τριών σημειακών φορτίων;
Φέρνουμε τα φορτία ένα ένα από το άπειρο. Το πρώτο δεν χρειάζεται έργο, τα επόμενα χρειάζονται έργο αντίθετο του έργου του πεδίου. Το άθροισμα δίνει U = Kc·q1q2/r12 + Kc·q1q3/r13 + Kc·q2q3/r23.
Πότε η δυναμική ενέργεια δύο φορτίων είναι αρνητική;
Όταν τα φορτία είναι ετερώνυμα: έλκονται, άρα το έργο για να τα φέρουμε σε απόσταση r είναι αρνητικό. Αν είναι ομώνυμα απωθούνται και η ενέργεια είναι θετική.
Σε ποιο φορτίο ανήκει η δυναμική ενέργεια;
Στο σύστημα των φορτίων ως σύνολο. Δεν υπάρχει λογικός τρόπος να μοιράσουμε κομμάτι της σε ένα μόνο φορτίο.
Ανοίγει το μενού κοινοποίησης του κινητού σου. Αν δεν υπάρχει, αντιγράφεται ο σύνδεσμος.
Νέα από το aporia.gr Νέες ενότητες και ό,τι βρίσκουμε στα θέματα των Πανελληνίων, στη σελίδα μας στο Facebook.