Legea lui Coulomb

Am inceput deja sa ne familiarizam cu notiunea de sarcina. Am vazut ca daca doua lucruri au aceeasi sarcina, deci daca ambele sunt pozitive, sau negative, ele se vor respinge una pe cealalta. Deci in oricare dintre cele doua cazuri, cele doua corpuri se vor respinge. Dar daca au sarcini diferite, se vor atrage. Daca am un element pozitiv si unul negativ, ele se vor atrage. Sarcina este o proprietate a materiei, pe care am inceput sa o observam. Am inceput sa observam cum aceste sarcini diferite, in acest cadru pe care l-am creat, interactioneaza intre ele. Deci aceste doua elemente se vor atrage una pe cealalta. Intrebare este, ce determina, sau cum putem prezice puterea fortei de atractie sau de respingere intre particulele incarcate cu sarcina? De foarte mult timp oamenii au pus intrebarea ce este acel lucru pe care noi il denumim astazi electrostatica? Abia in secolele XVI-XVII au inceput oamenii sa vada acest fenomen ca ceva ce ei ar putea manipula, si chiar au inceput sa prezica matematic si stiintific efecte ale fenomenului. In anul 1785, desi multi incercasera inainte, Columb a publicat ceea ce noi astazi cunoastem ca legea lui Coulomb. Scopul acestei legi, legea lui Coulomb, este de a prezice forta electrostatica de atractie respectiv respingere, dintre doua forte. Conform legii lui Coulomb care spune ca daca am doua elemente, cel de aici de exmplu pe care il notez cu alb pentru ca ar putea fi negativ sau pozitiv, notat q1, are o sarcina. Apoi am um alt element cu sarcina notat q2. Si apoi avem distanta dintre cele doua sarcini notata cu r. Deci notam distanta dintre elemente cu litera "r". Legea lui Coulomb spune ca forta, magnitudinea fortei de respingere respectiv de atractie, care reda directia fortei dintre cele doua elemente precum si magnitudinea acestei forte este notata cu F, magnitudinea fortei electrostatice, Fe, unde e vine de la electrostatic, aceasta denumire fiind data de catre Coulomb, dupa mai multe teste. Oamenii au crezut de fapt, ca acest lucru ar avea de a face cu produsul magnitudinii sarcinilor si ca din ce aceste particule s-au indepartat una de cealalta forta electrostatica s-a disipat. Dar el a fost capabil chiar sa masoare si sa ofere valori, odata cu publicarea legii. Spunand ca magnitudinea fortei electrostatice este proportionala pro-por-ti-o-na-la cu produsul magnitudinii sarcinilor. Deci q1 * q2, folosind valorile absolute ale fiecarui element, ceea ce ar fi de fapt, valoarea absoluta a produslui lor. Motivul pentru care folosim valorile absolute este ca daca au sarcini diferite, produsul lor va fi un numar negativ, si noi dorim sa aflam doar magnitudinea fortei. Putem deci spune, ca este proportionala cu valoarea absoluta a produsului dintre sarcini si invers proportionala nu cu distanta dintre ele, ci cu patratul sarcinii. r^2. r la puterea a doua. Interesant este cat de mult se apropie de legea gravitatiei a lui Newton. Stim ca forta gravitatiei, datorita gravitatie dintre doua mase, unde masa este o alta proprietate a materiei pare uneori chiar tangibila pentru ca putem oarecum vedea greutatea si volumul Dar nu este acelasi lucru simtim asa cum simtim incorporand proprietati ca greutatea si volumul care sunt relationate cu masa. si totusi, este doar o proprietate. O proprietate pe care o sa o cunosti mai bine dupa ce patrunzi mai adanc in tainele fizicii. Notiunea de zi cu zi a masei devine mai interesanta. Legea lui Newton spune ca magnitudinea fortei de gravitatie dintre doua mase va fi proportionala cu - dupa Newton- cu produsul celor doua mase. O sa folosesc aceleasi culori sa poti observa mai bine relatia. Va fi proportional cu produsul maselor m1 * m2 si invers proportional cu patratul dinstantei dintre cele doua mase. r la puterea a doua. Aceste constante de proportionalitate sunt foarte diferite. Forta gravitationala, perceputa ca ceva puternic este o forta slaba, in de-aproape. Putem totusi sa ne-o imaginam ca ceva ce coordoneaza ce se intampla cu planete, stele si luni, in timp ce in de-aproape forta electrostatica este mult mai puternica. Poate depasi forta gravitationala f. usor. Dar este doar ceea ce noi consideram ca se intampla la orice scala cu care suntem mai familiarizati. Nu mai trebuie sa spunem ca este f. interesant de observat cum in paralel, intre cele doua lucruri se intampla cam ceea ce se intampla in univers. Hai sa incercam sa aplicam cumva legei lui Coulomb, sa ne convingem ca putem face un calcul matematic. Deci avem o sarcina aici pozitiva egala cu +5 +5 ori 10 la puterea -3 * Coulombus. Asta de aici. Asta este sarcina. Si mai avem alta aici alta sarcina negativa si asta va fi egala cu -1 -1 ori 10 la puterea -1 ori Coulombus Si sa spunem ca distanta dintre ele este 0.5 m(etri) Fiind date acestea sa aflam forta electrostatica. Si deja putem prezice. Va fi o forta de atractie, pentru ca ele au semne diferite. Si asta este de fapt o parte a legii lui Coulomb. Este magnitudinea fortei daca acestea au semne diferite, este de atractie, daca au acelasi semn se vor respinge. Si stiu ce spui, "Ca sa pot calcula asta" "am nevoie de K" Cat este constanta electrostatica? Cat va fi de fapt? Ce va fi de fapt aceasta constanta electrostatica? O poti masura cu multa precizie, si avem numere moderne pentru ea dar constanta electrostatica, in special pentru aceasta problema, daca e sa fim precisi este 8.987551 si putem merge mai departe cu zecimalele. Dar pt acest exemplu unde doar avem o singura zecimala signifianta, facem o aproximare pentru a face calculele mai simple. Nu va trebuie sa folosesc calculatorul.