Math Problem Statement

ذره ای به جرم 2g2g و بار الکتریکی 8μc8\mu c را در میدان الکتریکی یکنواخت 5\cdot10^3 $$$$ \frac{N}{c}قرار میدهیم.شتاب حاصل از نیروی وارد بر این ذره چند ms2\frac{m}{s^2} است؟

Solution

برای حل این مسئله، شتاب ذره تحت تأثیر نیروی وارد از طرف میدان الکتریکی را محاسبه می‌کنیم.

گام 1: فرمول نیروی وارد شده

نیروی وارد بر ذره در یک میدان الکتریکی یکنواخت از رابطه زیر محاسبه می‌شود: F=qEF = q \cdot E که در آن:

  • qq بار الکتریکی ذره است،
  • EE شدت میدان الکتریکی است.

گام 2: محاسبه نیرو

داده‌ها:

  • q=8μC=8×106Cq = 8 \, \mu C = 8 \times 10^{-6} \, C,
  • E=5103NCE = 5 \cdot 10^3 \, \frac{N}{C}.

نیرو: F=(8×106)(5103)=40×103=0.04NF = (8 \times 10^{-6}) \cdot (5 \cdot 10^3) = 40 \times 10^{-3} = 0.04 \, N

گام 3: استفاده از قانون دوم نیوتون

طبق قانون دوم نیوتون: a=Fma = \frac{F}{m} که در آن:

  • FF نیروی وارد شده،
  • mm جرم ذره است.

داده‌ها:

  • m=2g=0.002kgm = 2 \, g = 0.002 \, kg.

شتاب: a=0.040.002=20ms2a = \frac{0.04}{0.002} = 20 \, \frac{m}{s^2}

پاسخ نهایی:

شتاب حاصل از نیروی وارد بر ذره: a=20ms2a = 20 \, \frac{m}{s^2}


آیا نیاز به توضیحات بیشتری دارید یا سؤال دیگری مرتبط دارید؟

سوالات مرتبط:

  1. چگونه بار الکتریکی ذره در شدت نیروی واردشده تأثیر می‌گذارد؟
  2. اگر جرم ذره دو برابر شود، شتاب چگونه تغییر می‌کند؟
  3. نقش میدان الکتریکی یکنواخت در این مسئله چیست؟
  4. چگونه از واحدهای استاندارد در محاسبات استفاده کنیم؟
  5. اگر بار ذره منفی بود، جهت نیروی وارد شده چگونه تغییر می‌کرد؟

نکته:

همیشه واحدهای داده شده را به دقت به واحدهای استاندارد تبدیل کنید تا از خطا جلوگیری شود.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Newton's Laws of Motion
Electrostatics
Conversion of Units

Formulas

F = q \cdot E
a = \frac{F}{m}

Theorems

Newton's Second Law

Suitable Grade Level

Grades 9-12