Elektrostatyka kl. II A i II B (całość)

Zadanie 1
Elektron i proton umieszczone w próżni oddziaływają na siebie siłą o wartości 2,53*10 -27. Ile wynosi odległość między tymi cząsteczkami?

Zadanie 2
Potencjał tuż przy powierzchni kropli wody o ładunku 3*10 -10C wynosi 500 V. Oblicz promień tej kropli wody.

Zadanie 3
a) Ile wynosi pojemność kondensatora płaskiego o powierzchni okładek 0,1 m2 odległych od siebie o 0,02 m?
b) Podobny kondensator wypełniono dielektrykiem o współczynniku przenikalności elektrycznej równym 200. Jaką pojemność ma ten drugi kondensator:
c) Kondensatory połączono ze sobą równolegle. Ile wynosi pojemność zastępcza tego układu kondensatorów?
d) Kondensatory połączono ze sobą szeregowo. Ile wynosi pojemność zastępcza tego układu kondensatorów?
e) Kondensator powietrzny naładowano do różnicy potencjałów 100 V. Jaki ładunek zgromadziły okładki tego kondensatora?
f) Jaką energię posiada kondensator z dielektrykiem, jeśli na jego okładkach znajduje się ładunek 3 mC?

Zadanie 4
Płytki kondensatora są oddalone od siebie o 5 cm. W tej samej chwili rozpoczynają ruch od płytek dwie cząstki – elektron i proton. W którym miejscu między płytkami miną się te cząsteczki? Pomiń wzajemne oddziaływanie cząstek. Masa protonu jest 1840 razy większa od masy elektronu. Narysuj kierunki ruchu cząsteczek między okładkami (ich położenie początkowe i końcowe w kondensatorze).

Zadanie 5
W kondensatorze elektron porusza się między okładkami. W chwili uderzenia w okładkę ma prędkość 10 6 (10 do potęgi 6)m/s. Odległość między okładkami wynosi 1 cm. Oblicz:
a) natężenie pola w kondensatorze
b) napięcie elektryczne między płytkami

Zadanie 6
Dwie kulki naładowano ładunkami o wartościach Q1 = +1C oraz Q2 = - 3C i ustawiono w odległości 1 m.
a) przedstaw wektory sił na schemacie
b) oblicz siłę oddziaływania między kulkami
c) ile wyniesie wartość siły, jeżeli ładunek kulki dodatniej zwiększymy 3x ,a odległość zmniejszymy 2x?
d) przedstaw schematycznie wektor natężenia pola w środku odległości pomiędzy kulkami
e) podaj wartość natężenia pola w tym punkcie.
f) oblicz wartość potencjału elektronu umieszczonego w ¼ odległości od ładunku dodatniego.
Zadanie 7

Korzystając z rysunku, na którym Q1 = + 2C, Q2 = - 1C, Q3 = + 2C, odległości a = 2 m oblicz:
a) natężenie pola w punkcie qx i qy
b) jaki ładunek należałoby umieścić w punkcie qx, aby natężenie pola w środku kwadratu było równe zero ?
c) narysuj wektory natężeń w każdym wierzchołku kwadratu uwzględniając wyznaczoną wartość ładunku w punkcie b.
d) wyznacz wartości natężeń w poszczególnych wierzchołkach kwadratu.
Zadanie 8
Płaski kondensator, w którym odległość między okładkami wynosi d=10 mm, podłączono do źródła napięcia, a po naładowaniu odłączono. Powierzchnia okładki kondensatora wynosi S=10 cm2. Obliczyć, ile razy zmieni się energia naładowanego kondensatora po całkowitym zanurzeniu go w nafcie o względnej przenikalności dielektrycznej εr =4. O ile należy rozsunąć okładki kondensatora aby energia ta powróciła do pierwotnej wartości? Wykonaj rysunek kondensatora.

Zadanie 9
Narysuj linie sił pola wokół ładunków:
a) jak oddziaływają te ładunki na siebie?
b) wskaż miejsca, gdzie potencjał dowolnego ładunku będzie równy zeru ( przyjmij własne wartości ładunków).

Zadanie 10
Zastąp układ kondensatorów pojemnością zastępczą:


11) Obowiązuje również teoria !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

Zadania dla klasy I A (dynamika) + zadania dla IF

UWAGA:
Oprócz zadań poniżej obowiązują zadania w dziale klasy I F !!!!

Zadanie 6
Małpka wspina się po pionowej lianie z przyspieszeniem 0,5 m/s2. Oblicz siłę napinającą lianę, jeżeli masa małpki wynosi 5 kg. Masę liany zaniedbać.

Zadanie 7
Oblicz wysokość, na jaką może wjechać samochód, który mając początkową prędkość 72 km/h, porusza się w górę z wyłączonym silnikiem. Nachylenie zbocza wynosi 30 0, a efektywny współczynnik tarcia 0,5.

Zadanie 8
Ciało o ciężarze P = 30 N spada w powietrzu z przyspieszeniem a = 8m/s2. Obliczyć siłę oporu powietrza. Przyjąć g = 10 m/s2.

Zadanie 9
Na bardzo gładkim lodzie stał łyżwiarz trzymający piłkę lekarską o masie 5 kg. W pewnej chwili trzymaną piłkę rzucił poziomo po lodzie. Gdy łyżwiarz odjechał z miejsca rzutu, piłka przesunęła się w tym czasie po lodzie na odległość dziesięciokrotnie większą. Ile wynosiła masa łyżwiarza

Zadanie 10
W windzie zjeżdżającej z przyśpieszeniem zwróconym w dół znajduje się równia pochyła. Czas zsuwania się ciała po równi od wierzchołka do podstawy jest n = 2 razy dłuższy od analogicznego czasu zsuwania się wtedy, gdy winda jest w spoczynku. Oblicz przyśpieszenie windy. Wykonaj rysunek windy z

Zadanie 11
Dwa klocki o masach m1 i m2 związane nieważką i nierozciągliwą nicią leżą na poziomym stole. Do pierwszego z nich przyłożono siłę F=30 N pod kątem α = 30 0 Współczynniki tarcia między klockami, a stołem wynoszą odpowiednio f1=0,5 i f2=0,2. Oblicz przyspieszenie klocków i siłę napinającą nić.

Zadania dla klasy I F (dynamika)

Zadanie 1
Na równi pochyłej o kącie pochylenia 30 0 znajduje się nieruchomy klocek
o masie 5 kg. Oblicz
a) ciężar klocka
b) wartość siły nacisku klocka na podłoże
c) z jakim przyspieszeniem klocek zsuwałby się z równi, gdyby nie było tarcia
d) ile wynosi siła tarcia klocka o równię
e) wykonaj rysunek z rozkładem sił.

Zadanie 2
Oblicz wartość przyspieszenia układu przedstawionego na rysunku.
Masy klocków wynoszą: m = 200 g, M = 400 g.
Uwzględnij sytuację gdy:
a)brak jest tarcia między klockiem a stołem
b)między klockiem a stołem występuje tarcie o współczynniku tarcia f = 0,3




Zadanie 3
Do dynamometru zawieszonego w windzie przymocowano obciążnik o masie 20 kg.
a) Winda wznosi się do góry. Znajdź przyspieszenie windy, jeżeli wskazanie dynamometru jest o 25N większe niż podczas postoju.
b) Winda opada w dół, a wskazanie dynamometru podczas startu jest o o 60N mniejsze niż podczas ruchu w górę.
c) wykonaj rysunek, do każdego z podpunktów uwzględniając działające na obciążnik siły

Zadanie 4
Klocek o masie 10 kg jest ciągnięty ze stałą prędkością po poziomej powierzchni siłą 20 N nachyloną pod kątem 30 0 do poziomu. Oblicz:
a) ciężar klocka
b) Wartość siły nacisku klocka na podłoże
c) z jakim przyspieszeniem poruszałby się klocek, gdyby nie było tarcia
d) Wartość siły tarcia klocka o powierzchnię
e) wykonaj rysunek z rozkładem sił.

Zadanie 5
W wagonie poruszającym się poziomo z pewnym przyspieszeniem wisi na nici ciężarek o masie 100 g. Nić odchylona jest od pionu o kąt 45 0. Oblicz przyspieszenie wagonu i siłę napinającą nić.

TEORIA
1) zasady dynamiki Newtona
2) pęd (zasada zach. pędu) i popęd siły
3) tarcie statyczne i kinetyczne (przykłady)
4) nieinercjalny układ odniesienia i siła bezwładności
5) siła i przyspieszenie w ruchu po okręgu
6) Rysunki sił działających na ciało (na powierzchni płaskiej, na równi, w ruchu po okręgu itp.