解決済み

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。

ベストアンサー

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(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。

そのほかの回答(1件)

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

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

で与えられる

ここでQQSSは一定より、EEも一定


極板間に働いている力FF'(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FF'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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