پاسخ سوالات فصل اول فیزیک یازدهم درس الکتریسیته ساکن

جواب همه ی فعالیت های درس الکتریسیته ساکن فصل اول فیزیک یازدهم

 

 

پاسخ تمام سوالات فصل اول فیزیک یازدهم درس الکتریسیته ساکن

 

پرسش 1-1 صفحه 3 فصل اول فیزیک یازدهم

سوال:

چرا وقتی روکش پلاستیکی را روی یک ظرف غذا می کشید و آن را در لبه های ظرف فشار می دهید ، روکش در جای خود ثابت باقی می ماند؟

پاسخ:

وقتی روکش پلاستیکی را روی ظرف غذا می کشیم و آن را در لبه های ظرف فشار می دهیم، در اثر مالش ایجاد شده بین روکش و ظرف در لبه های ظرف ، در این دو جسم بارهای الکتریکی غیر هم نام ایجاد می شود که باعث میشود روکش و ظرف یک دیگر را بربایند و روکش در جای خود ثابت باقی بماند.

تمرین 1-1 صفحه 5 فصل اول فیزیک یازدهم

سوال :

عدد اتمی اوانیم z=92 است. بار الکتریکی هسته ی اتم اورانیم چقدر است ؟ مجموع بار الکتریکی الکترون های اتم اورانیم (خنثی) چه تعداد است؟ بار الکتریکی اتم اورانیم (خنثی) چقدر است؟

پاسخ :

چون عدد اتمی اورانیم 92 است بنابراین اتم اورانیم دارای 92 پروتون در هسته خود و 92 الکترون در اطراف هسته است.

بار الکتریکی هسته اورانیم مثبت است زیرا هسته هر اتم شامل پروتون با بار مثبت و نیز نوترون می باشد که ذره ای خنثی است. چون هسته اورانیم 92 پروتون دارد بنابراین بار آن برابر است با :

q=+ne     q= +92*1.6*10^-19 = 1.472*10^-17 C

به دلیل اینکه اتم اورانیم 92 الکترون دارد بنابراین بار منفی اتم اورانیم برابر است با :

q=-ne    q’= -92*1.6*10^-19= -1.472*10^-17C

بار الکتریکی اتم اورانیم برابر مجموع بارهای مثبت اتم ( بارهسته ) و بارهای منفی اتم است که برابر با صفر است.

نتیجه : بار الکتریکی اتم در حالت عادی صفر است.

فعالیت 2-1 صفحه 8 فصل اول فیزیک یازدهم

سوال :

شکل روبه رو تصویری از مرحله های ایجاد یک رونوشت در دستگاه فتوکپی را نشان می دهد. در مورد چگونگی کار دستگاه های فتوکپی تحقیق کنید.

پاسخ :

 

به دلیل حجم بالای سوالات ، برای مشاهده به ادامه مطالب مراجعه نمایید

 

 

پرسش 1-2 صفحه 8 فصل اول فیزیک یازدهم

سوال :

سه ذره باردار مانند شکل روبه رو روی یک خط راست قرار دارند و فاصله بارهای سمت راست و چپ از میانی برابر است.

پاسخ :

تمرین 1-2 صفحه 9 فصل اول فیزیک فصل یازدهم

سوال :

در مثال 1-3 نیروزی خالص وارد بر بار q2 را به دست آورید.

پاسخ :

 

پرسش 1-3 صفحه 9 فصل اول فیزیک یازدهم

سوال :

سه ذره باردار مطابق شکل روبه رو در سه گوشه یک مربع قرار دارند.

پاسخ :

 

 

تمرین 1-3 صفحه 10 فصل اول فیزیک یازدهم

سوال :

در مثال 1-  الف) اگر علامت q3 تغییر کند جهت نیروی برایند وارد بر بار q1 چگونه خواهد شد ؟

ب) اگر علامت بار q2 تغییر کند جهت نیروی برایند وارد بر بار q1 چگونه خواهد شد؟

پ) آیا اندازه نیروی برایند وارد بر بار q1 در قسمت های الف و ب با مقدار به دست آمده در مثال 1-4 متفاوت است ؟

پاسخ :

 

تمرین 1-4 صفحه 14 فصل اول فیزیک یازدهم

سوال :

طبق مدل بور برای اتم هیدروژن،در حالت پایه فاصله الکترون از پروتون هسته برابر با …..

الف ) اندازه میدان الکتریکی ناشی از پروتون هسته در این فاصله را تعیین کنید.

ب) در چه فاصله ای از پروتون هسته، بزرگی میدان الکتریکی برابر با بزرگی میدان الکتریکی حاصل از مولد وان دوگراف مثال پیش در فاصله 1/0m مرکز کلاهک آن است ؟

پاسخ :

 

تمرین 1-5 صفحه 16 فصل اول فیزیک یازدهم

سوال :

شکل زیر آرایشی از دو بار الکتریکی هم اندازه و غیر همنام را نشان می دهد که در آن فاصله دو بار از هم 6/0m است. میدان الکتریکی خالص را در نقطه های o و m به دست آورید ؟

پاسخ :

 

 

تمرین 1-6 صفحه 17 فصل اول فیزیک یازدهم

سوال :

میدان الکتریکی خالص حاصل از آرایش بار مثال 1-8 را در نقطه A تعیین کنید ؟

پاسخ :

 

پرسش 1-4 صفحه 19 فصل اول فیزیک یازدهم

سوال :

به نظر شما چرا خطوط میدان الکتریکی برایند هرگز یکدیگر را قطع نمی کنند؟

پاسخ :

از هر نقطه از فضا فقط باید یک خط از میدان بگذرد که همان میدان الکتریکی برایند است. اگر فرض کنیم مطابق شکل ، دو خط میدان یکدیگر را قطع کنند ، در نقطه تقاطع ، دو بردار میدان قابل رسم است.

بردار میدان الکتریکی در هر نقطه ، مماس بر خط میدان گذرا از آن نقطه است.

در این صورت بردار میدان الکتریکی برایند در نقطه تقاطع دو راستا خواد داشت که چنین امری غیرممکن است.

لذا خطوط میدان یکدیگر را قطع نمیکنند.

پرسش 1-5 صفحه 19 فصل اول فیزیک یازدهم

سوال :

بار q- را در نقطه های A و B و C از میدان الکتریکی غیریکنواخت شکل روبه رو قرار دهید و جهت نیروی الکتریکی وارد بر این بار منفی تعیین کنید.

پاسخ :

 

 

فعالیت 1-4 صفحه 19 فصل اول فیزیک یازدهم

سوال :

تولید مثل برخی از گل ها به زنبورهای عسل وابسته است. گرده ها به واسطه میدان الکتریکی از یک گل به زنبور و از زنبور به گل دیگر منتقل میشوند. در این باره تحقیق کنید.

پاسخ :

 

 

تمرین 1-7 صفحه 21 فصل اول فیزیک یازدهم

 

 

فعالیت 1-5 صفحه 21 فصل اول فیزیک یازدهم

سوال :

رسوب دهنده الکترواستاتیکی دود و غبار را از گارهای زائدی که از دودکش کارخانه ها و نیروگاه ها بالا می آید جدا می سازد. رسوب دهنده ها انواع مختلفی دارند.

در مورد اساس کار این رسوب دهنده ها تحقیق کنید.

پاسخ :

گازهای سمی ، الاینده ها و ذرات خطرناکی که روزانه از دودکش کارخانه های و نیروگاه ها در محیط اطراف رها میشود

اسیب ها جبران ناپذیری بر محیط زیست و سلامت حیات جانوری در پی داشته و این صنایع را با چالش زیست محیطی مهمی رو به رو ساخته است.

رسوب دهنده های الکترواستاتیکی یا الکتروفیلتر از یک توری سیمی و تیغه های فلزی متصل به زمین ساخته شده.

اگر توری سیمی را باردار کنند ( توسط جریان الکتریکی ) توری و تیغه ها دارای بارهای متفاوت خواهند شد و ذرات گرد و غبار از فضای میان توری و تیغه می گذرند و تحت یک میدان الکتریکی قوی باردار می شوند.

چون فضای بین توری و تیغه پر از یون امیشود، جرقه هایی پی در پی مشاهده خواهد شد.

در اثر این جرقه ها ذرات باردار ( یعنی گرد و غبار و دوده ها ) به طرف تیغه جذب میشوند و در نتیجه هوایی که از میان الکتروفیلتر عبور می کند بدون گرد و غبار خارج میشود.

تمرین 1-8 صفحه 23 فصل اول فیزیک یازدهم

 

تمرین 1-9 صفحه 25 فصل اول فیزیک یازدهم

 

تمرین 1-10 صفحه 25 فصل اول فیزیک یازدهم

سوال :

اگر پایانه مثبت یک باتری 12 ولتی را مرجع پتانسیل در نظر بگیریم پتانسیل پایانه منفی آن چند ولت خواهد بود ؟

پاسخ :

چون باتری 12 ولتی است بنابراین VΔ = 12V

و همچنین چون پایانه مثبت باتری را به مرجع پتانسیل در نظر گرفته این پس V+ = 0 خواهیم داشت.

ΔV = V+ – V-d ==> 12 = 0-V- ==> V-= -12V

پس پتانسیل پایانه منفی باتری 12V– است.

 

فعالیت 1-6 صفحه 26 فصل اول فیزیک یازدهم

سوال :

عمل مغز اساسا بر مبنای کنش ها و فعالیت های الکتریکی است.

سیگنال های عصبی چیزی جز عبور جریان های الکتریکی نیست. مغز سیگنال ها را دریافت می کند و اطلاعات به صورت سیگنال های الکتریکی در امتداد اعصاب گوناگون منتقل می شوند. هنگام انجام هر عمل خاصی سیگنال های الکتریکی زیادی تولید می شوند. این سیگنال ها حاص کنش الکتروشیمیایی در یاخته های عصبی موسوم به نورون هستند. درباره چگونگی کار نورون ها تحقیق کنید.

پاسخ :

بافت عصبی از سلول های ویژه ای به نام نورون تشکیل شده است. اندازه و شکل نورون ها متفاوت است ولی همگی در آنها سه بخش متمایز شامل جسم سلولی و دندریت و آکسون وجود دارد.

جسم سلولی حاوی هسته و اندامک است و دندریت ها رشته هایی هستند که پیام عصبی را به جسم سلولی می رسانند و آکسون پیام عصبی را از جسم سلولی خارج می کند.

آنچه ما آن را پیام عصبی می خوانیم در واقع جریان الکتریکی است که درون نورون وجود دارد.

این جریان به علت تحریک نورون و ایجاد یک اختلاف پتانسیل شکل می گیرد.

جریان الکتریکی طول آکسون را طری کرده و به انتهای آکسون می رسد. میان آکسون یک نورون و دندریت نورون بعدی ، شکافی وجود دارد که به آن شکاف سیناپسی گفته می شود.

از طریق مواد شیمیایی و ایجاد تغییرات یونی جریان الکتریکی به دندریت منتقل میشود.

در ادامه این جریان به هسته سلول می رسد به این ترتیب پیام از یک نورن به نورنی دیگر انتقل می ابد. این روند به همین صورت در میان نورون ها مختلف ادامه میابد تا به این شکل پیام عصبی منتقل شود.

 

تمرین 1-11 صفحه 27 فصل اول فیزیک یازدهم

سوال :

در شکل 1-27 

الف ) با فرض آنگه بار q+ در ابتدا و انتهای جابه جایی ساکن باشد آیا کار نیروی دست مثبت است یا منفی؟

ب ) آیا بار q+ به نقطه ای با پتانسیل بیشتر حرکت کرده است یا به نقطه ای با پتانسیل کمتر ؟ توضیح دهید.

پاسخ :

الف : چون نیروی دست و جابه جایی بار q هم جهتهستند ، کار نیروی دست مثبت است زیرا

W = Fdcosθ , θ = 0 ==› W=Fd>0

آن دبلیو اول دبلیو خارجی است.

ب ) چون بار مثبت در خلاف جهت میدان الکتریکی جابه جا شده است بنابراین از پتانسیل الکتریکی کمتر به پتانسیل الکتریکی بیشتر رفته است. همچنین چون بار مثبت در ابندا و انتهای جابه جایی ساکن است بنابریان میتوانیم از رابطه زیر اثبات کنیم که پتانسیل الکتریکی در طول جابه جایی افزایش یافته است.

ΔV= W/q ==› ΔV>0

فعالیت 1-7 صفحه 29 فصل اول فیزیک یازدهم

سوال :

الف ) در شکل شخصی را داخل یک قفس توری فلزی می بینید که نوعی از قفس فاراده است. در مورد قفس فاراده و کاربردهایش تحقیق کنید.

پاسخ :

قفس فارادی یک قفس با فضای بسته ساخته شده از فلز یا رسانای الکتریکی دیگری است.در سال 1837 میلادی فارادی فردی را درون این قفس رسانای بزرگ قرار داد و آن قفس را تا حدی باردار کرد که بارهای الکتریکی به صورت جرقه از گوشه های آن جریان پیدا کردند.

در هنگام نمایش این ازمایش معمولا از مولد واندوگراف در کنار آن استفاده میشود و نشان میدهند که با وجود جرقه هایی که بیین قفس و مولد واندوگراف زده میشود فرد درون قفس آسیبی نمی بیند یعنی بار در سطح خارجی قفس رسانا توزیع شده است.

ب ) تحقیق کنید چرا معمولا شخصی که در داخل اتومبیل یا هواپیما است از خطر آذرخش در امان می ماند ؟

پاسخ :

چون اتاقک اتومبیل مثل قفس فارادی عمل میکند و بار در سطح خارحی اتومبیل پخش میشود و درون اتومبیل از بار خالی می ماند. بنابراین سرنشینان خودرو از خطر اذرخش در امان هستند.

پ ) با اعضای گروه خود آزمایش های دیگری را طراحی و اجرا کنید که نشان دهد بار اضافی داده شده به رسانا روی سطح خارجی آن قرار میگیرد.

پاسخ :

مطابق شکل یک استوانه فلزی را به مولد واندوگراف وصل میکنیم و دو آونگ را توسط پایه ای رسانا درون استوانه و در بیرون آن نصب میکنیم.

مشاهده میشود که دو آونگ نصب شده در بیرون استوانه از هم دور میشوند ولی تغییری در فاصله آونگ های درون استوانه وجود ندارد. پس بار الکتریکی داده شده به اسوانه به سطح خارجی آن می رود و در آنجا توزیع بار میشود و بار در سطح داخلی رسانا صفر میشود.

 

تمرین 1-12 صفحه 38 فصل اول فیزیک یازدهم

سوال :

یک یاخته عصبی را میتوان با یک خازن تخت مدل سازی کرد به طوری که غشای سلول به عنوان دی الکتریک و یون های باردار ….

پاسخ :

 

پرسش و مسئله های صفحه 39 فیزیک یازدهم

 

 

پاسخ سوالات فصل اول فیزیک یازدهم درس الکتریسیته ساکن

 

توجه     توجه     توجه

این مطلب کاملا اختصاصی بوده و هرگونه کپی برداری به هرنحوی از نظر ما اشکال دارد و حرام است