Syventävät tehtävät (S*)
Syventäviä tehtäviä
1. Ukkossäällä tapahtuvaan salamointiin liittyy voimakkaita sähköpurkauksia. Selvitä, miten salama syntyy. Kuinka salamalta voi suojautua?
2. Puhelimen akussa voi olla merkintä [[$1800 \ mAh$]] tai [[$2400 \ mAh$]]. Ota selvää, mitä merkinnät tarkoittavat ja mitä ne kertovat akusta.
3.** Ranskalainen fyysikko Charles Augustin de Coulomb (1736-1806) keksi nimeään kantavan Coulombin lain:
Hiukkasen toiseen hiukkaseen kohdistama sähköinen voima on verrannollinen hiukkasten varausten tuloon ja kääntäen verrannollinen niiden välisen etäisyyden neliöön.
Matemaattisesti laki voidaan ilmaista kaavalla [[$$F= k \cdot \frac{ | q_1 \cdot q_2 |}{r^2},$$]] missä [[$F$]] on sähköinen voima, [[$k$]] on Coulombin vakio [[$8,98755 \cdot 10^9 \frac{Nm^2}{C^2}$]], [[$q_1$]] ja [[$q_2$]] ovat hiukkasten varaukset ja [[$r$]] on hiukkasten välinen etäisyys metreinä.
a) Jos kahden sähköisesti varatun hiukkasen välinen etäisyys kaksinkertaistuu, niin mitä käy hiukkasen toiseen kohdistamalle voimalle?
b) Laske kaavan avulla, kuinka suuri hylkivä voima on kahden hiukkasen välillä, joiden etäisyys toisistaan on [[$10 \ cm$]]. Molempien hiukkasten varaus on [[$6 \mu C$]]. Tarkista laskun vastaus alla olevan sovelluksen avulla.
2. Puhelimen akussa voi olla merkintä [[$1800 \ mAh$]] tai [[$2400 \ mAh$]]. Ota selvää, mitä merkinnät tarkoittavat ja mitä ne kertovat akusta.
3.** Ranskalainen fyysikko Charles Augustin de Coulomb (1736-1806) keksi nimeään kantavan Coulombin lain:
Hiukkasen toiseen hiukkaseen kohdistama sähköinen voima on verrannollinen hiukkasten varausten tuloon ja kääntäen verrannollinen niiden välisen etäisyyden neliöön.
Matemaattisesti laki voidaan ilmaista kaavalla [[$$F= k \cdot \frac{ | q_1 \cdot q_2 |}{r^2},$$]] missä [[$F$]] on sähköinen voima, [[$k$]] on Coulombin vakio [[$8,98755 \cdot 10^9 \frac{Nm^2}{C^2}$]], [[$q_1$]] ja [[$q_2$]] ovat hiukkasten varaukset ja [[$r$]] on hiukkasten välinen etäisyys metreinä.
a) Jos kahden sähköisesti varatun hiukkasen välinen etäisyys kaksinkertaistuu, niin mitä käy hiukkasen toiseen kohdistamalle voimalle?
b) Laske kaavan avulla, kuinka suuri hylkivä voima on kahden hiukkasen välillä, joiden etäisyys toisistaan on [[$10 \ cm$]]. Molempien hiukkasten varaus on [[$6 \mu C$]]. Tarkista laskun vastaus alla olevan sovelluksen avulla.