K Là Gì Trong Vật Lý 11? Khái Niệm, Công Thức Tính & Bài Tập

Trong Vật lý, có rất nhiều ký hiệu khác nhau để nói lên điều gì đó. k cũng là viết tắt của bất kỳ ký hiệu nào trong vật lý này. Cùng mình đi tìm hiểu k là gì trong Vật lý 11 nhé!

k là gì trong Vật lý 11?

k là hệ số tỷ lệ và nó phụ thuộc vào hệ thống đơn vị mà chúng ta đang sử dụng. Và chúng ta thường gặp hệ số k ở trong định luật Coulomb:

Phát biểu trong định luật Coulomb: Lực hút hoặc lực đẩy giữa hai điện tích điểm đặt trong chân không có phương cùng chiều với đường nối hai điện tích điểm, có độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn của cả hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách ở giữa chúng.

Công thức định luật Cu-lông:

Trong đó:

k là hệ số tỉ lệ, phụ thuộc vào hệ đơn vị mà ta sử dụng. Trong hệ đơn vị SI, k = 9.10⁹ (N.m²/C²)
F là đơn vị Niutơn (N);
r là đơn vị mét (m);
q₁và q₂ các điện tích, đơn vị culông (C).

Lực tương tác giữa các điện tích điểm đặt trong điện môi đồng tính, hằng số điện môi

1. Điện môi là môi trường cách điện.

2. Thí nghiệm chứng tỏ rằng, khi đặt các điện tích điểm trong một điện môi đồng tính (chẳng hạn trong một chất dầu cách điện) thì lực tương tác giữa chúng sẽ yếu đi Ɛ lần so với khi đặt chúng trong chân không.

ε được gọi là hằng số điện môi của môi trường (ε ≥1).

Công thức của định luật Cu-lông trong trường hợp này là:

Đối với chân không thì ε = 1.

3. Hằng số điện cho ta biết lực tác dụng giữa các điện tích khi đặt trong vật cách điện nhỏ hơn bao nhiêu lần so với khi đặt trong chân không.

Bài tập liên quan đến hệ số k

Bài tập 1. Quả cầu A có điện tích -3,2.10^-7 C đặt cách quả cầu B có điện tích 2,4.10^-7 C một khoảng 12cm.

a) Tính lực tương tác giữa hai quả cầu và số electron thừa (thiếu) trong mỗi quả cầu

b) Tính lực tương tác giữa hai quả cầu sau khi tiếp xúc với nhau sau đó tách ra.

Hướng dẫn:

q₁ = – 3,2.10^-7 C và q₂ = 2,4.10^-7 C; r = 12cm = 12.10^-2m; e = 1,6.10^-19C

a) $F = {9.10}^{9} \frac{| q_{1} q_{2} |}{r^{2}}$ = 48.10-3 N.

$N_{1} = \frac{q_{1}}{| e |}$ $N_{1} = \frac{q_{1}}{| e |}$ = 2.10¹² electron.

q₁ < 0 = > q₁ thừa 2.10¹² electron.

$N_{2} = \frac{q_{2}}{| e |}$ $N_{2} = \frac{q_{2}}{| e |}$ = 1,5.10¹² electron.

q₂ > 0 = > q₂ thiếu 1,5.10¹² electron.

b) Sau khi tiếp xúc rồi tách ra = > q’₁ = q’₂ = (q₁ + q₂)/2 = – 0,4.10^-7 C

F=9.109|q′1q′2|r2F=9.109|q1′q2′|r2 = 10^-3 N. $F = {9.10}^{9} \frac{| q_{1}^{'} q_{2}^{'} |}{r^{2}}$

Bài tập 2. Hai điện tích q₁ và q $_{2}$ đặt cách nhau 20 cm trong không khí, chúng đẩy nhau với một lực F = 1,8 N. Biết q₁ + q₂ = – 6.10 $^{- 6}$ C và |q₁| > |q₂|. Xác định loại điện tích của q₁ và q₂. Tính q₁ và q₂.

Hướng dẫn:

Phân tích bài toán:

Hai điện tích đẩy nhau = > q₁ và q₂ cùng dấu

q₁ + q₂ = – 6.10 $^{- 6}$ C (1) = > |q₁q₂| = q₁q₂

F = 1,8 N; |q₁| > |q₂|; r = 20cm = 20.10^-2m; ε = 1

Giải:
$F = {9.10}^{9} \frac{| q_{1} q_{2} |}{r^{2}}$ = > |q₁q₂| = 8.10^-12 (2)

Từ (1) và (2) = > q₁ = – 4.10^-6 C; q₂ = – 2.10^-6 C.

Hy vọng bài viết này giúp bạn trả lời được câu hỏi k là gì trong Vật lý. Hãy theo dõi những bài viết mới nhất của mình để có thêm những kiến thức bổ ích nhé!

3/5 - (2 bình chọn)