質問: クーロンの法則からの問題 一辺aの正方形の各頂点に電荷qが固定されているとき、一つの電荷が受ける力の向きと大きさをもとめよ。 向き 各点電荷が反発する向き。 大きさ {(2√(2)+1)q^2}/(4πε×2a^2) で答えはあっているでしょうか? 高校で物理を習わなかったため、いま大学にはいってから苦労しているます。教科書の問題では、正方形の部分が正三角形になってて、正方形ならどうなのかなぁと思って、考えてみました。よろしくお願いします。
回答: しっかり合っていますよ。 手順としては; (1) 他の個々の電荷と「クーロンの法則」で力が交わされていて、それらをベクトル的に足す。 (2) 他の電荷から「その場所に来ている電界」の足し算(ベクトル的)した電界、その電界から力を受ける。 という2通りがありますがお奨めは後者。電荷が運動する場合でも一貫して通用します。 「クーロンの法則」は言わば「棒の両端にm1とm2ぶら下がってるテコがつり合ってる」のように動かない場合です。 テコが動くと加速度×質量の力が参加してきますね、それに似た事情です。 電磁気に関しては高校物理の履修の有無は微々たるものです。そんなことより「4個の場合はどうなんだろ」と思考する、それこそが物理適格頭脳ですね。