ДКР № 7.2 (10 клас)

Домашня Контрольна Робота №7,

 2-й семестр

Електрика - закон Кулона - теорема Гауса

 Задачі розв'язати 

 та здати до 9.00 в середу 10.03.2021 р. в класрумі 

 6.1.21 а); 6.2.1 а),б); 6.2.3; 6.2.4; 6.2.5 а); 6.2.6 е); 

6.2.7; 6.2.8; 6.2.9; 6.2.10; 6.2.11; 6.2.12.

 Бажаю успіху!

Робота та потенціал в електриці

1°. Робота в електричному полі

З цим матеріалом ми вже знайомі. 

Тому пробуємо зрозуміти нижче написане.

Мал. 1 Робота електричних сил при малому переміщенні Δl заряду q.

При переміщенні пробного заряду q в електричному полі електричні сили виконують роботу. Ця робота при малому переміщенні Δl дорівнює (мал. 1): 

ΔA = F∙Δl∙cosα = qEΔlcosα = qE_lΔl.

Електричне поле володіє важливою властивістю:

Робота сил електростатичного поля при переміщенні заряду з одної точки поля в іншу не залежить від форми траєкторії, а визначається лише положенням початкової і кінцевої точок і величиною заряду.

Подібну властивість має гравітаційне поле, і це зрозуміло, оскільки гравітаційні та кулонівські сили описуються  подібними співвідношеннями.

Наслідком незалежності роботи від форми траєкторії є наступне твердження:

Робота сил електростатичного поля при переміщенні заряда по будь-якій замкненій траєкторії дорівнює нулю.

Силові поля, які мають таку властивість, називають потенціальними або консервативними.

Працюємо самостійно

Закон Кулона

Задачі

(для учнів 10-А та В класів)

• Продовжуємо вдосконалювати свої знання з теми "Закон Кулона";
• Опрацювати задачі 1-5 Мякішева;
• Записати їх розв'язки в зошит для практичних робіт з фізики;

Читати розв'язання:

ДКР № 6.2 (10 клас)

Домашня Контрольна Робота №6,

 2-й семестр

Електрика - закон Кулона

 Задачі розв'язати 

 та здати до 9.00 в середу 3.03.2021 р. в класрумі 

 6.1.1; 6.1.2; 6.1.3; 6.1.4; 6.1.5; 6.1.6; 

6.1.7; 6.1.8; 6.1.9; 6.1.10; 6.1.12; 6.1.15.

 Бажаю успіху!

ДЗ № 3.2 (10 клас)

Закон Кулона

Домашнє  завдання  № 3.2

здати розв'язки задач з поясненням до першого уроку в суботу 27.02.2021 р. в класрум. 

Відповіді оформити таблицею: номер задачі - відповідь числом - розмірність. 

Перевірятиму відповіді та розв'язки.

Закон Кулона

1. Як зміниться сила взаємодії двох точкових зарядів, якщо модулі зарядів і відстань між ними збільшаться у z разів?

1) збільшиться в z разів;     2) зменшиться в z разів;     3) не зміниться;

4) збільшиться в z² разів;     5) зменшиться в z²/4 разів.

2. Смужка фольги притягується до заряду з силою F₀. Як зміниться сила, якщо заряд збільшиться в z разів?

1) зменшиться в z разів;    2) не зміниться;    3) збільшиться в z разів;

4) збільшиться в z² разів;    5) зменшиться в z²/4 разів.

3. Як зміниться сила електростатичної взаємодії двох точкових електричних зарядів при перенесенні їх із вакууму в середовище з діелектричною проникністю 2, якщо відстань між зарядами залишиться незмінною ?

1) збільшиться в 4 рази;    2) збільшиться в 2 рази;

3) зменшиться в 2 рази;    4) зменшиться в 4 рази;    5) не зміниться

4. Як зміниться коефіцієнт пропорційності k в законі Кулона, якщо одиниця заряду збільшиться в z разів?

1) не зміниться;    2) збільшиться в z разів;    3) збільшиться в z² разів;

4) зменшиться в z² разів;    5) зменшиться в z разів.

5. Як зміниться заряд електрона, якщо його швидкість досягне 99% швидкості світла?

1) збільшиться в 0,99 рази;    2) не зміниться;

3) зменшиться в 0,99 рази;    4) збільшиться в 0,01 рази.

6. В однорідному електростатичному полі на однаковій відстані від двох пластин розміщені електрон і протон. Чи з однаковою швидкістю вони досягнуть пластини?

1) з однаковою;    2) електрон з більшою швидкістю;

3) протон з більшою швидкістю.

7. На позитивний заряд у полі нерухомого точкового заряду Q у точці з потенціалом j₀ діє сила F₀. Яка сила F діятиме в точці з вищим у k разів потенціалом?

1) F = k²F₀ (у k² разів більша);    2) F = kF₀ (у k разів більша);

3) F = F₀/k (у k разів менша);    4) F = F₀/k² (у k² разів менша).

8. Визначте силу взаємодії між двома точковими електричними зарядами q₁ = 2×10^-7 і q₂ = 4×10^-7 Кл в гасі (e = 2) на відстані 0,02 м. (k = 9×10⁹ Н×м²/Кл²).

9. Два заряди, перебуваючи в повітрі на відстані 5 см, взаємодіють з силою 120 мкН. Ті ж заряди у рідині на відстані 10 см взаємодіють з силою 15 мкН. Визначте діелектричну проникність рідини.

10. Знайти відстань r між двома однаковими електричними зарядами, розміщеними в олії з діелектричною проникністю e = 4, якщо сила взаємодії між ними така ж, як і у вакуумі на відстані 40 см.

11. Яку прискорюючу різницю застосовано до електрона, якщо він отримав швидкість 4×10⁶ м/с? (m_e = 9,1×10^-31 кг, е = 1,6×10^-19 Кл).

12. Навколо нерухомого точкового заряду q₀ = +10^-9 Кл рівномірно обертається під дією сил притягання маленька кулька, заряджена негативно. Яке відношення заряду q кульки до її маси m (в Кл/кг), якщо радіус орбіти R = 2 см, а кутова швидкість обертання w = 3 рад/с? (k = 9×10⁹ В×м/Кл).

1) 2×10^-11 Кл/кг;    2)  3,1×10^-31 Кл/кг;    3)  8×10^-6 Кл/кг;

4)  6,1×10^-7 Кл/кг;    5) правильної відповіді тут немає.

13. Визначте швидкість електрона (у км/с) під час його руху по коловій орбіті, радіус якої r = 2,816×10^-9 см, навколо позитивно зарядженого ядра. (e = 1,6×10^-19 Кл; e/m = 1,76×10¹¹ Kл/кг, k = 9×10⁹ В×м/Кл).

14. Якого заряду набула б мідна куля радіусом R = 10 см, якщо вдалося б видалити всі електрони провідності? Густина міді r = 8,9 г/см³, молярна маса 64 г/моль. Заряд електрона е = 1,6×10^-19 Кл, N_A = 6,0×10²³ моль^-1. Вважати, що на кожний атом міді припадає один електрон провідності.

1) 1,6×10¹⁹ Кл;    2) 5,6×10⁷ Кл;    3) 3,1×10^-2 Кл;

4) 6,02×10^-23 Кл;    5) правильної відповіді тут немає.

15. Визначити вагу провідної кульки (в мкН) з перерізом d = 1,8 мм і від’ємним потенціалом j = 10⁶ В, яка втримується в електричному полі Землі там, де напруженість має значення 10 В/м. (k = 9×10⁹ В×м/Кл).

16. Куля об’ємом 1 см³, що має заряд 10^-6 Кл, поміщена в олію густиною 0,8 г/см³. Густина матеріалу кулі 1,5 г/см³. В яке електричне поле, скероване вертикально вгору, треба помістити кулю, щоб вона плавала в олії?

Бажаю успіху!

 

Теорема Гауса

Розрахунок електричних полів 

за допомогою теореми Гауса

Експериментально встановлені закон Кулона і принцип суперпозиції принципово дозволяють вичерпно описати електростатичне поле заданої системи зарядів в вакуумі. Однак, властивості електростатичного поля можна виразити в іншій, більш загальній формі, без допомоги уявлення про кулонівське поле точкового заряду.

Мал. 1 До визначення елементарного потоку ΔΦ 

Введемо нову фізичну величину, яка характеризує електричне поле – потік Φ вектора напруженості  електричного поля. Нехай в просторі, де існує електричне поле, розташована деяка достатньо мала площадка ΔS. Добуток модуля вектора Е на площу ΔS і на косинус кута α між вектором Е та нормаллю n до площадки називають елементарним потоком вектора напруженості через площадку ΔS (мал.1): 

ΔΦ = EΔS cos α = E_nΔS

де E_n – модуль нормальної складової поля Е.

Мал. 2 Обчислення потоку Ф через довільну поверхню

Електричне поле

 Електричне поле та його характеристики

Вчимо (повторюємо) новий - старий матеріал

Прояв електричного поля

Електричні заряди не діють безпосередньо один на одний. Кожне заряджене тіло створює в навколишньому просторі електричне поле. Це поле зумовлює силову дію на інші заряджені тіла. 

Головна властивість електричного поля – дія на електричні заряди з деякою силою. Отже, взаємодія заряджених тіл здійснюється завдяки електричному полю, яке оточує заряджені тіла.

Електричне поле, яке оточує заряджене тіло, можна досліджувати за допомогою так званого пробного заряду – невеликого по величині точкового заряду, який не вносить помітного перерозподілу досліджуваних електричних полів.

Для кількісного визначення електричного поля вводять силову характеристику електричного поля - напруженість електричного поля.

Напруженістю електричного поля називають фізичну величину, яка дорівнює відношенню сили, з якою поле діє на позитивний пробний заряд, поміщений в дану точку простору, до величини цього заряду:

E = F/q

* * *

Електризація + поверхневий натяг 

в гіф-картинках

Електризація

ДКР №5.2 (10 клас)

Домашня Контрольна Робота №5,

 2-й семестр

Молекулярна  фізика: рідини+тв.тіла

 Задачі розв'язати 

 та здати до 9.00 в середу 24.02.2021 р. в класрумі 

 3.6.1; 3.6.2; 3.6.3; 3.6.6; 3.6.7; 4.6.3; 

4.6.5; 4.6.7; 4.6.8; 4.6.9; 4.6.11; 4.6.12.

 бажаю успіху!

ДЗ №2.2 (10 клас)

Термодинаміка 
Домашнє  завдання  № 2.2

здати розв'язки задач з поясненням до першого уроку в суботу 20.02.2021 р. в класрум.

 38 якісних задач з термодинаміки 

Закон Кулона

Електричний заряд. Закон Кулона

повторюємо вивчене

1° Електричний заряд

Електричний заряд – це фізична величина, яка характеризує властивості частинок або тіл вступати в електромагнітні силові взаємодії.

Фундаментальні властивості зарядів частинок:

1.  В природі існує два види електричних зарядів: додатні (позитивні) та від’ємні (негативні).

2. Заряди можуть передаватись (наприклад, під час контакту) від одного тіла до іншого. На відміну від маси електричний заряд не є невід’ємною характеристикою тіла. Одне і те ж тіло в різних умовах може мати різний електричний заряд.

3. Однойменні заряди відштовхуються, а різнойменні – притягуються. В цьому також проявляється принципова відмінність електромагнітних сил від гравітаційних. Гравітаційні сили завжди є силами притягання.

4. Одним з фундаментальних законів природи є експериментально встановлений закон збереження електричного заряду:

в ізольованій системі алгебраїчна сума зарядів всіх тіл залишається сталою:

   q₁+q₂+q₃+ … = const

Кристалічні тіла

Гратки Браве

       

       

У 1848 році О.Браве показав, що все різноманіття кристалічних структур можна описати, за допомогою лише 14 типів граток, названих гратками Браве. Зауважу, що 14 типів граток будуються з 4 типів елементарних граток. Звичайний кристал утворюється множенням (транслюванням) даної гратки у всіх напрямках (вздовж осей Ох, Oy, Oz).

1. примітивна гратка Браве,

2. базоцентрована гратка Браве,

3. об'ємоцентрована гратка Браве,

4. гранецентрована гратка Браве.

Задача 1. Кристал CsCl має наступну структуру (мал. 1). Атоми в ньому розміщені у вершинах куба та на перетині діагоналей куба. 

     1. Визначити число атомів Cs, Cl що належать даному кубу? 

     2. Визначити відстань між найближчими атомами Cs, Cl, якщо ребро куба дорівнює а.  

мал. 1

Розв’язок:   

ДКР №4.2 (10 клас)

Домашня Контрольна Робота №4 ,

 2-й семестр

Поверхневий натяг

 Задачі розв'язати 

 та здати до 9.00 в середу 17.02.2021 р. в класрумі 

 4.5.3; 4.5.4; 4.5.6 а),б); 4.5.7; 4.5.9; 4.5.19; 

4.5.20; 4.5.21; 4.5.22; 4.5.25; 5.5.33; 5.5.34.

 бажаю успіху!

* ** *

Явища на межі рідина-тверде тіло 

Урок - лекція у ЛФМЛ (10-а)

1. Змочування. Крайовий кут. 2. Тиск під викривленою поверхнею рідини. Формула Лапласа. 3. Умова рівноваги на межі двох рідин. 4. Капілярні явища. 5. Савченко 4.5.8; 4.5.23; 4.5.24*; 4.5.26; 4.5.27*.

Фізика рідин +

Фізика рідин + 

   в "гіфках"   

1. Поверхневий натяг та схлопування бульбашки (оцініть швидкість схлопування та порівняйте її зі швидкістю кулі)

Вологість повітря (якісні задачі)

 

Вологість повітря 
(готуємось до ЗАЛІКУ!)

     Якісні задачі      

 Якісні задачі опрацювати!!!