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Problem 22.6: "Tug of war"


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このアニメーションには2個の固定された電荷(黒)とクリック・ドラッグで移動できる正の試験電荷(青)が現れる.(長さの単位はm,力の単位は N ).試験電荷に作用する電気的な力(の相対的な大きさと向き)は矢印で表される黒の電荷のうち左側は右側の25倍の大きさであり,両者の間隔の初期設定は d = 8.0 m である.この間隔はスライド・スイッチで変更できる.試験電荷を動かすとき,黄色の帯の中に力の大きさが表示されることを確認しなさい.Restart.

2つの配置(configuration 1 と 2)について,以下の問いに答えなさい.

  1. 電気的力が0となる位置が1つだけある.d = 6 m のとき,その位置を見つけなさい.
  2. 黒の(たとえば左側の)電荷の値を計算するために必要な情報がアニメーションから得られるだろうか?もし得られるなら,その値(単位はC)を求めなさい.
  3. 任意のdに対して,力が0となる位置を与える式を求めなさい.アニメーションから得た測定値がこの式による計算と一致することを示しなさい.

Problem authored by Chuck Bennett and Wolfgang Christian.

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