Jednolity ładunek polowy. Analiza zachowania się obciążenia w polu jednorodnym.

Kiedy badamy ruch ładunku elektrycznego zanurzonego w jednorodnym polu magnetycznym, zauważymy, że trajektoria opisana przez nią będzie zależeć od kąta utworzonego między prędkością cząstki a polem magnetycznym, w którym jest zanurzona. Aby jak najlepiej wykorzystać badanie zachowania cząstek w polu jednorodnym, podzielmy naszą analizę na trzy odrębne przypadki.

pierwszy przypadek: θ = 0º lub θ = 180º

Przypadek θ = 0º występuje, gdy prędkość ma ten sam kierunek co . Natomiast przypadek θ = 180º występuje, gdy prędkość ma kierunek przeciwny do . Wiemy, że wielkość siły magnetycznej dana jest wzorem:

F= |q|.v .B .senθ

Ponieważ sin 0º = sin 180º = 0, mamy to:

- w obu przypadkach siła magnetyczna jest zerowa. W ten sposób, jeśli na cząstkę nie działają żadne inne siły, przyspieszenie będzie zerowe, a następnie będziemy mieli ruch prosty i jednostajny.

drugi przypadek: θ = 90º

Gdy θ = 90º, wektory są prostopadłe do siebie. W tym przypadku moduł siły magnetycznej wyraża się wzorem:

F= |q|.v .B .senθ,
ponieważ sin 90°=1, mamy:
F= |q|.v .B

W tym przypadku wiemy, że siła jest zawsze prostopadła do wektora prędkości. Nie zmienia modułu prędkości, a jedynie kierunek prędkości. W ten sposób następuje równomierny ruch okrężny. Jak cząsteczka opisuje Jednolity ruch kołowy, mamy możliwość wyznaczenia wartości promienia trajektorii przebytej przez cząstkę za pomocą równania:

Z promienia trajektorii opisanej przez cząstkę możemy obliczyć okres T ruchu w przedziale czasu 1 obrotu. Równanie, które pozwala nam dokonać obliczeń, wygląda następująco:

trzeci przypadek: θ ≠0°, θ ≠90°, θ ≠180°,

To znaczy, co jest rzucany ukośnie w kierunku pola. W tym przypadku rozkłada prędkość w dwóch składnikach:

- składnik vx, w kierunku : powoduje MRU

- składnik vtak, prostopadły do : powoduje MCU

Dlatego jednoczesność tych dwóch ruchów daje jednostajny ruch śrubowy.


Autor: Domitiano Marques
Ukończył fizykę
Brazylijska drużyna szkolna

Źródło: Brazylia Szkoła - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/carga-no-campo-uniforme.htm

'Co jeśli…?' odnowiony na sezon 2 na Disney +

W ramach wielu zapowiedzi dot Disneya z okazji pierwszego Dnia Disney+ studio ogłosiło, że serial...

read more

Dowiedz się, jak równomiernie gotować kilka ziemniaków

Dla tych, którzy dużo gotują, czy to w domu, czy w restauracji, ziemniaki są pożywieniem praktycz...

read more
Minimalistyczny wystrój: wyodrębniamy kilka pomysłów na Twój dom

Minimalistyczny wystrój: wyodrębniamy kilka pomysłów na Twój dom

Nowa mantra minimalistycznego domu brzmi: mniej znaczy więcej! W końcu minimalistyczne przestrzen...

read more