일반물리학 문제풀이(쿨롱의 법칙) -4

 

문제

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풀이

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문제 상황을 아래 그림으로

조금 더 자세히 살펴보자

 

 

2.00μC 전하에 가해지는 힘은

x축으로 0.5m 거리에 있는 음전하와

직선거리로 0.5m 거리에 있는 양전하로

인한 정전기력이다.

 

전기력은 중첩되기 때문에

각 힘의 벡터합으로

2.00μC 전하에 가해지는 전기력의 크기와

방향을 구할 수 있다.

 

그렇다면 각 힘의 x, y 성분을

구해보자

 

먼저 힘의 x성분은 위 이미지와 같다.

 

 

그렇다면 힘의 y성분은 아래 이미지와 같다.

 

그래서 힘의 x성분과 y성분의 값은

이렇게 된다.

 

힘의 x성분과 y성분을 알았으니

이제 힘의 크기와 방향을 구할 수 있게 되었다.

 

힘의 크기와 방향은 아래와 같이 구할 수 있다.

 

이 식에 우리가 구한 힘의 x성분과 y성분을

대입해서 계산해주면 아래와 같다.

 

 

 

결론

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역시나 중첩의 원리를 이용한 문제다. 개념을 어느정도 알고 푸니 나름의 재미가 있었다.