il concetto
* La legge di Coulomb: La forza tra due oggetti carichi è direttamente proporzionale al prodotto delle loro cariche e inversamente proporzionale alla piazza della distanza tra i loro centri.
Rappresentazione matematica
* f =k * (q1 * q2) / r²
* f: Force (in Newtons)
* K: Costante di Coulomb (circa 8,98755 × 10⁹ n⋅m²/c²)
* Q1 e Q2: Cariche delle sfere (in Coulombs)
* R: Distanza tra i centri delle sfere (in metri)
Punti chiave
* Legge quadrata inversa: All'aumentare della distanza tra le sfere, la forza tra loro diminuisce rapidamente. Raddoppiando la distanza riduce la forza a un quarto del suo valore originale.
* Attrazione vs. Repulsione: Se le sfere hanno cariche dello stesso segno (sia positivo o negativo), la forza è repulsiva (si allontanano a vicenda). Se hanno cariche opposte, la forza è attraente (si uniscono).
Esempio
Diciamo che hai due sfere:
* Sfera 1:carica di +2 µc (micro coulombs)
* Sfera 2:carica di -3 µc
* Distanza tra i loro centri:0,5 metri
Per calcolare la forza tra loro:
1. Converti le cariche in Coulombs:
* +2 µc =2 × 10⁻⁶ C
* -3 µc =-3 × 10⁻⁶ C
2. Collega i valori alla legge di Coulomb:
* F =(8.98755 × 10⁹ n⋅m² / c²) * (2 × 10⁻⁶ c) * (-3 × 10⁻⁶ c) / (0,5 m) ²
3. Calcola: F =-0.2157 N (il segno negativo indica una forza attraente)
Trovare la distanza
Se conosci la forza e le cariche, puoi riorganizzare la legge di Coulomb per risolvere per la distanza:
* r =√ (k * (q1 * q2) / f)
in riassunto
La distanza tra due sfere caricate è un fattore cruciale che determina la forza di interazione tra loro. Comprendere la legge di Coulomb ti consente di calcolare la forza o la distanza dati gli altri parametri.
