kakko_pn

物理の質問です。

(7)で解説に「Q,S,ϵ0Q,S,\epsilon_0は極板間隔によらないので、極板間引力は一定である。」とありますが、仕事の式W=FxW=Fxが使えるのはFFが定数(一定)の時だけで、問題を解く段階ではFFが定数だとは分からないので、W=FxW=Fxの式を使うのは間違って居ませんか?循環論法見たいになっていませんか?

回答宜しくお願いします。

回答 2件

ベストアンサー

London

(5)に極板Bを僅かに移動と書いてあるので、位置が微小に変化したと考えて、力もその間一定としているのだと思います。

Lotuhas

S,ε0S, ε_0は固定されておりこれらの値は一定

またxxは微小変化なので、極板を引き離している間のQQも一定と見なせる

すると極板間隔ddのみが変化する


電場EEは

E=Vd=QCd=QSε0E = {V \over d} = {Q \over Cd} = {Q \over Sε_0}

で与えられる

ここでQQとSはSは一定より、EEも一定


極板間に働いている力F′F'(引き離す力と極板間引力の和)は

F′=QE=Q2Sε0F' = QE = {Q^2 \over Sε_0}

となり、ここでも全ての値が定数だからF′F'は一定


さらに引き離す力と極板間引力は互いに等しいため、引き離す力をFFとすると

F=12F′=Q22Sε0F = {1 \over 2} F' = {Q^2 \over 2Sε_0}

となり、これも一定

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