1818 Stöðurafmagn

Hæfnisverkefni

18.5 Þéttar og rafsvörunarefni

Berið saman þyngdarlögmál Newtons og lögmál Coulombs. Markmiðið er að lýsa því hvernig bæði lögmálin ráðast af fjarlægð og hvers vegna rafkraftar og þyngdarkraftar koma ólíkt fram í stórsæjum heimi.

Þyngdarlögmál Newtons: F = Gm₁m₂/r².

Hér er G = 6,67 × 10⁻¹¹ m³/(kg·s²), og lögmálið lýsir þyngdarkrafti milli tveggja punktmassa m₁ og m₂.

Lögmál Coulombs: F = kq₁q₂/r².

Hér er k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C², og lögmálið lýsir rafkrafti milli tveggja punkthleðslna q₁ og q₂.

Verkefni

Lýsið hvernig krafturinn í hvoru lögmáli er háður fjarlægðinni r milli hlutanna. Hvernig breytist krafturinn ef fjarlægðin er helminguð? Hvernig breytist hann ef fjarlægðin er tvöfölduð?
Lýsið líkindum og mun á lögmálunum tveimur. Hugleiðið formerki stærðanna sem valda víxlverkuninni, það er massa og hleðslu, fastana G og k og háð kraftanna af fjarlægðinni r.
Rafkrafturinn er miklu sterkari en þyngdarkrafturinn. Ræðið hvers vegna lögmálið um þyngdarkraft fannst miklu fyrr en lögmálið um rafkraft.
Skoðið vetnisatóm, þar sem ein rafeind gengur um eina róteind. Rafkrafturinn heldur rafeindinni og róteindinni saman þannig að radíus vetnisatómsins er um það bil 0,5 × 10⁻¹⁰ m. Ef krafturinn milli rafeindar og róteindar breyttist ekki, hver væri áætlaður radíus vetnisatómsins ef k = 6,67 × 10⁻¹¹ N·m²/C²?

1818 Stöðurafmagn

Hæfnisverkefni

18.5 Þéttar og rafsvörunarefni

Þyngdarlögmál Newtons: F = Gm₁m₂/r².

Hér er G = 6,67 × 10⁻¹¹ m³/(kg·s²), og lögmálið lýsir þyngdarkrafti milli tveggja punktmassa m₁ og m₂.

Lögmál Coulombs: F = kq₁q₂/r².

Hér er k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C², og lögmálið lýsir rafkrafti milli tveggja punkthleðslna q₁ og q₂.

Verkefni

Lýsið hvernig krafturinn í hvoru lögmáli er háður fjarlægðinni r milli hlutanna. Hvernig breytist krafturinn ef fjarlægðin er helminguð? Hvernig breytist hann ef fjarlægðin er tvöfölduð?
Lýsið líkindum og mun á lögmálunum tveimur. Hugleiðið formerki stærðanna sem valda víxlverkuninni, það er massa og hleðslu, fastana G og k og háð kraftanna af fjarlægðinni r.
Rafkrafturinn er miklu sterkari en þyngdarkrafturinn. Ræðið hvers vegna lögmálið um þyngdarkraft fannst miklu fyrr en lögmálið um rafkraft.
Skoðið vetnisatóm, þar sem ein rafeind gengur um eina róteind. Rafkrafturinn heldur rafeindinni og róteindinni saman þannig að radíus vetnisatómsins er um það bil 0,5 × 10⁻¹⁰ m. Ef krafturinn milli rafeindar og róteindar breyttist ekki, hver væri áætlaður radíus vetnisatómsins ef k = 6,67 × 10⁻¹¹ N·m²/C²?