2022.C.7

Tu też pojawia się siła dośrodkowa, tyle, że jest nią siła elektrycznego przyciągania pomiędzy naszą poruszającą się po okręgu cząstką, a punktowym ładunkiem elektrycznym znajdującym się w centrum pola elektrycznego. A tę siłę zapisujemy zgodnie z prawem Coulomba: F = k*q1*q2/r^2. I tu także trzeba przyrównać jej wartość do wartości siły dośrodkowej. Stąd otrzymamy, że v jest wprost proporcjonalne do pierw(1/r), więc odpowiedzią poprawną będzie B.

A dlaczego nie można tu napisać, że Fwyp=Fel? Czy działają tu jakieś inne siły? A i jeszcze widzę, że można napisać: Epot=Ekin i też wyjdzie, ale to może przez przypadek.

Można napisać, że Fwyp = Fel, jest to prawda. Tylko że nie bardzo pomaga Ci to w wyznaczeniu zależności prędkości od promienia r ;)

Co do drugiej obserwacji, to wcale nie mamy pewności, że Epot = Ekin.

Czyli z tymi energiami to tak wychodzi przypadkowo? A z Fwyp=Fel to mi wychodzi V~1/r², ale nie wiem czy można napisać, że a=V/t w tym przypadku.

Z energiami wychodzi to może nie do końca przypadkowo, bo wiąże się to faktycznie z tym jak zdefiniowane są energia potencjalna i kinetyczna, ale nie możemy zakładać, że Epot = Ekin.

Z kolei z Fwyp = Fel problem jest taki, że właśnie nie możemy zapisać, że a = v/t (prowadziłoby to zresztą jak widać, do błędnego wyniku, a ponadto siedzi tam jeszcze zależność od czasu). W ogólności bowiem a = deltav/deltat i wiemy, że w tym przypadku ma to duże znaczenie, bo przyspieszenie, które dostaniemy będzie przecież przyspieszeniem dośrodkowym, więc jego kierunek i zwrot jest ewidentnie inny niż kierunek i zwrot prędkości. Zapewne można by tu się bawić z tym przyspieszeniem i dokonując odpowiedniej analizy dojść ostatecznie do dobrego wyniku, ale pójście taką drogą to byłaby trochę męczarnia ;)

No dobrze czyli przyrównanie energii nie zawsze będzie działało, ale z tego co rozumiem przyrównanie tego typu siły do siły dośrodkowej już zawsze działa. A czy jakoś nazywał się taki typ siły pełniący rolę siły dośrodkowej (typu siły grawitacji, elektrostatyczne i Lorentza)?

Jeśli ciało się porusza po okręgu, to zawsze będzie jakaś siła dośrodkowa, więc tak, w takich sytuacjach będzie to działało. Te siły nie mają jeszcze jakiejś innej specjalnej nazwy.

O już wiem wydaje mi się, że kiedyś słyszałem, że są to siły zachowawcze. No ale może to taka nieoficjalna nazwa. Dziękuję :)

Siły zachowawcze to takie, których praca nie zależy od toru ruchu ciała, na które działa dana siła, tylko od jego początkowego i końcowego położenia (mówiliśmy o nich na zajęciach nr 4 gdy wprowadzaliśmy ZZE). I w istocie siły centralne (czyli np. siła elektryczna pochodząca od ładunku punktowego) są siłami zachowawczymi i jak najbardziej jest to oficjalna nazwa (przy czym nie musimy jej znać na maturze). Ale nie utożsamiałbym tego z siłami pełniącymi rolę siły dośrodkowej. Bo pewna siłą (np. Lorentza) może pełnić siły dośrodkowej, ale w innym przypadku nie i w ogólności nie jest ona siłą zachowawczą.

Dziękuję :)