НОФ 2010, II кръг (областен), 9. клас — Задача 2. Пренос на електричен заряд между заредени тела

Олимпиада по физика 2010, областен кръг, тема за 9. клас · 20 март 2010 г. · 10 т.

Условие

Разполагаме с три малки еднакви проводящи топчета. Две от тях (топче 1 и топче 2) се зареждат с някакви неизвестни електрични заряди $Q_1$ и $Q_2$ и се разполагат на разстояние $d$ едно от друго. Измерената сила, действаща на топче 1, е $F_0$. След това третото, първоначално незаредено топче, се допира последователно първо до топче 1, после до топче 2, след което се премества надалеч от тях. Новата сила, действаща на топче 1, е $F_1$. Нека отношението на силите е $F_0/F_1 = N$, като ако $N < 0$, това означава, че двете сили са с различни посоки.

а) Изразете отношението $Q_1/Q_2$ на началните заряди чрез числото $N$. [3 т.]

б) Нека третото топче да се допира до топчетата 1 и 2 много пъти, докато силата $F_{\mathrm{кр}}$, действаща на топче 1 от топче 2, престане да се променя. Изразете така установените електрични заряди $q_1$ и $q_2$ на топчета 1 и 2 чрез началния заряд $Q_1$ на топче 1 и числото $N$. [3 т.]

в) Изразете отношението на силите $F_{\mathrm{кр}}/F_0$ чрез числото $N$. [1 т.]

г) Нека $N = -4$. Определете тогава числените стойности на отношението на началните заряди $Q_1/Q_2$ [1 т.] и на отношението на силите $F_{\mathrm{кр}}/F_0$. [2 т.]

д) Каква е по вид силата $F_0$ – на привличане или на отблъскване (обяснете)? [1 т.]

Отговори

Решение

---

Оригинал в Архива: NOF2_2010_9problems.pdf · официални решения: NOF2_2010_9solutions.pdf