🏠 פיזיקה 2ממ · פוטנציאל ואנרגיה
פוטנציאל ואנרגיהבינונית אנרגיית כדור מוליך + שימור נפח
נתונות $n$ טיפות כדוריות זהות העשויות מכספית (מתכת מוליכה, נוזלית בטמפרטורת החדר). רדיוס כל טיפה $r$ והמטען עליה $q$, ובתחילה הטיפות מרוחקות מאוד זו מזו. מאחדים את כל הטיפות לטיפה כדורית אחת גדולה שנפחה שווה לסך נפחי הטיפות. חשבו את היחס $\frac{E_f}{E_i}$ בין האנרגיה האלקטרוסטטית הסופית להתחלתית. [איור: טיפות קטנות מתמזגות לכדור אחד]
התשובה: א
💡 משימור נפח $R=n^{1/3}r$ ומשימור מטען $Q=nq$, ומאחר שאנרגיית כדור מוליך היא $\frac{kQ^2}{2R}$ מתקבל $E_f=n^{2/3}E_i$.
