Какова угловая скорость движения частиц по орбите, если четыре одинаковых частицы с массой 1 г и зарядом 1 нкл каждая

Тема занятия: Угловая скорость движения частиц по орбите

Описание:
Угловая скорость (ω) - это векторная величина, которая определяет скорость вращения частицы вокруг определенной точки или оси. Она измеряется в радианах в секунду (рад/с).

Что касается задачи, у нас есть 4 одинаковых частицы, орбита которых является квадратом со стороной 10 см. Центр квадрата совпадает с точкой, вокруг которой происходит вращение частиц. Заряд каждой частицы равен 1 нкл, а заряд центральной точки равен -1 нкл.

Для решения этой задачи мы используем закон Кулона и закон сохранения момента импульса.

1. Найдите силу электростатического взаимодействия между частицами:
F = (k * |q1 * q2|) / r^2

Где F - сила, k - постоянная Кулона (9 * 10^9 Н * м^2/Кл^2), q1 и q2 - заряды одной и другой частиц, r - расстояние между ними.

2. Найдите момент силы:
τ = F * r

Где τ - момент силы, F - сила взаимодействия, r - расстояние до оси вращения (половина стороны квадрата, т.е. 5 см).

3. Примените закон сохранения момента импульса:
L = I * ω

Где L - момент импульса, I - момент инерции частицы, ω - угловая скорость.

4. Найдите момент инерции:
I = m * r^2

Где m - масса частицы, r - расстояние до оси вращения.

5. Найдите угловую скорость:
ω = L / I

Известно, что все частицы одинаковы. Поэтому масса и момент инерции для каждой частицы будут одинаковыми.

Дополнительный материал:
Заряд одной частицы (q) = 1 нкл
Масса частицы (m) = 1 г = 0,001 кг
Расстояние до оси вращения (r) = 5 см = 0,05 м

Поставим значения в формулу и рассчитаем угловую скорость (ω).

Совет:
Для лучшего понимания этой темы рекомендуется ознакомиться с законами Кулона и сохранения момента импульса. Также освежите свои знания о векторных величинах и их связи с угловой скоростью.

Практика:
Предположим, что вместо 4 частиц есть 6 частиц, все остальные данные остаются прежними. Найдите новую угловую скорость (ω) и сравните ее с предыдущим значением.