Il-Liġi ta’ Coulomb: Il-Kamp Madwar Ċarqa ta’ Punt

1 · Ippreddi

Ċarqa ta’ punt waħda toqgħod waħedha fl-ispazju. Jekk tmxi punt ta’ ttestjar darbtejn aktar bogħod, kemm tonqos il-qawwa tal-kamp elettriku?

• Il-kamp jonżel għal 1/4 — jonqos bil-kwadru tad-distanza.
• Il-kamp jonżel għal 1/2 — jonqos linearmiċi mad-distanza.
• Il-kamp jibqa’ l-istess kwalunkwe tkun id-distanza.

2 · Tħejjija

1. Iftaħ il-preset ta’ single-charge u agħfas Reset. Iċ-ċarqa sors hi fissa f’q = 5 nC.
2. Attiva l-qari ta’ qawwa tal-kamp f’punt ta’ ttestjar.
3. Issettja d-distanza ta’ punt ta’ ttestjar miċ-ċarqa għal kull prova u irrekordja l-qawwa tal-kamp.

3 · Ħu d-Dejta

Ipinġi l-qawwa tal-kamp E (ass ġewwa) kontra 1/r² (ass mal-ġenb) għat-tliet provi tiegħek. Il-linja hi dritta mill-oriġini?

4 · Analizza

1. Għal prova waħda, ikkalkula E = kq/r² bl-użu ta’ k = 8.99×10⁹ N·m²/C², q = 5 nC. Qabbel mat-tabella.
2. Ispjega, bl-użu tal-liġi ta’ kwadru invers, għalfejn it-tdubbiljad-distanza taqsam il-qawwa tal-kamp għal kwart minflok għan-nofs.

5 · Estendi

1. Il-kolonna ta’ potenzjali tiegħek (V = kq/r) tonqos b’mod aktar ħafif mill-kamp (1/r minflok 1/r²). Ispjega għalfejn il-potenzjali u l-kamp jiddependu mid-distanza b’mod differenti anki jekk it-tnejn jiġu mill-istess ċarqa sors.
2. Il-liġi ta’ Coulomb E = kq/r² għandha l-istess forma matematiċi eżattament bħall-kamp gravitazzjonali ta’ Newton g = GM/r². Għalfejn żewġ forzi kompletament differenti (elettrika u gravitazzjonali) jistgħu jaqsmu din l-istruttura ta’ kwadru invers?

Il-Fiżika Wara Dan l-Esperiment

← Lura għall-esperiment

138 Folja ta’ Lab ta’ Fiżika Stampabbli u B’Xejn