آزمایشگاه آزاد؛ بدون نیاز به ورود
قانون کولن: بار و فاصله چه‌طور نیروی الکتریکی رو عوض می‌کنن؟
دو بار مثبت همدیگه رو پس می‌زنن. اگر فاصله‌شون سه برابر بشه، نیروی بین‌شون چند برابر کم می‌شه؟
آزمایش رو شروع کنبرای آزمایش اول هر دو بار رو ۲ میکروکولمب بگذار. این ویجت فقط بزرگی دو بار مثبت رو می‌گیره؛ علامت بار و جذب رو مدل نمی‌کنه، پس پیکان‌ها رو فقط برای دافعه بخون.
آزمایشگاه در حال آماده شدنه…
حالا خودت امتحان کن
هر بار فقط یک چیز رو تغییر بده تا اثرش رو ببینی. قبل از اجرا، نتیجه رو حدس بزن.
دو بار نزدیک
بار اول و دوم رو هر دو روی ۲ میکروکولمب و فاصله رو روی ۰٫۵ متر بگذار و اجرا کن.
حدست چیه؟ اگر فاصله سه برابر این مقدار بشه، نیروی کولنی چند برابر می‌مونه؟
توضیح نتیجه رو ببین
نیرو حدود ۰٫۱۴۳۸ نیوتنه. شتابِ محاسبه‌شده برای بار دوم حدود ۱٫۴۴ متر بر مجذور ثانیه است؛ مدل برای آن جرم فرضی ۰٫۱ کیلوگرم می‌گذاره.
فاصله رو سه برابر کن
بارها رو همان ۲ میکروکولمب نگه دار و فاصله رو از ۰٫۵ به ۱٫۵ متر برسون.
حدست چیه؟ نیرو یک‌سوم می‌شه یا یک‌نهم؟
توضیح نتیجه رو ببین
نیرو به حدود ۰٫۰۱۶۰ نیوتن می‌رسه؛ یعنی یک‌نهم مقدار قبلی. فاصله در قانون کولن به توان دو می‌رسه، پس سه برابر شدن فاصله نیرو رو نه برابر کم می‌کنه.
یکی از بارها رو دو برابر کن
فاصله رو روی ۰٫۵ متر و بار دوم رو روی ۲ میکروکولمب نگه دار. بار اول رو از ۲ به ۴ میکروکولمب برسون.
حدست چیه؟ با دو برابر شدن یک بار، نیروی بین بارها چند برابر می‌شه؟
توضیح نتیجه رو ببین
نیرو به حدود ۰٫۲۸۷۷ نیوتن و شتاب مدل به حدود ۲٫۸۸ متر بر مجذور ثانیه می‌رسه؛ تقریباً دو برابر حالت اول. با ثابت بودن فاصله و بار دوم، نیرو با اندازه‌ی بار اول نسبت مستقیم داره.
پشت این حرکت چه خبره؟
قانون کولن به اندازه‌ی بار و فاصله بستگی داره
F = k*q1*q2/r^2; q_C = q_micro*1e-6
برای دو بار نقطه‌ای در خلأ، بزرگی نیرو با حاصل‌ضرب اندازه‌ی بارها نسبت مستقیم و با مربع فاصله نسبت وارون دارد. این مدل میکروکولمب رو به کولمب تبدیل می‌کنه و بزرگی نیرو رو می‌ده.
سه برابر فاصله یعنی یک‌نهم نیرو
F(3*r) = F(r)/9
اگر بارها ثابت بمونن و فاصله سه برابر بشه، مخرج فرمول ۹ برابر می‌شه. برای همین نیروی محاسبه‌شده هم به یک‌نهم می‌رسه؛ پیکان‌ها فقط دافعه‌ی همین دو بار مثبت رو نمایش می‌دن.
شتاب به جرم فرضی وابسته است
a2 = F/0.1
شتاب از تقسیم نیرو بر جرم به دست می‌آد. چون ویجت جرم واقعی بارها رو نمی‌پرسه، عدد شتاب با جرم ثابت و فرضی ۰٫۱ کیلوگرم حساب می‌شه و نباید آن را شتاب یک ذره‌ی واقعی دانست.
سؤالت رو بپرس، جوابش رو هم ببین
وقتی توی چت دربارهٔ یک مفهوم درس می‌خونی، دستیار هوش مصنوعی می‌تونه شبیه‌سازی مرتبط رو کنار توضیحش نشون بده. پارامترها رو تغییر می‌دی و با کمک توضیح بعدی، نتیجه رو بهتر می‌فهمی.
شروع یادگیری با چتبرای ادامه در چت، وارد مسیر شروع و ورود می‌شی. نتیجهٔ این آزمایش به چت منتقل نمی‌شه.
نمونهٔ نمایشی از آموزش در چت
چرا وقتی فاصله رو سه برابر کردم، نیرو خیلی کم شد؟
چون فاصله در مخرجِ قانون کولن به توان دو می‌رسه. سه برابر شدن فاصله، مخرج رو ۹ برابر می‌کنه و نیرو به یک‌نهم می‌رسه. این شبیه‌سازی اندازه‌ی نیروی دافعه‌ی دو بار مثبت رو نشان می‌ده؛ علامت بارها رو انتخاب نمی‌کنی.
سؤال‌های رایج
اگر فاصله دو برابر بشه، نیرو چه‌قدر می‌شه؟
با ثابت بودن دو بار، نیرو به یک‌چهارم می‌رسه؛ چون فاصله در مخرج به توان دو است. در آزمایش‌های این صفحه فاصله‌های سه‌برابری انتخاب شده‌اند تا نسبت یک‌نهم رو مستقیم ببینی.
می‌شه نیروی جاذبه رو هم در این ویجت دید؟
نه. هر دو ورودی فقط اندازه‌ی مثبت بارند و شکل همیشه دو علامت مثبت و پیکان دافعه می‌کشه. بارهای ناهم‌نام در کنترل‌ها تعریف نشدن.
شتاب بار دوم برای چه جرمی حساب شده؟
برای جرم فرضی ۰٫۱ کیلوگرم. جرم یک بار الکتریکی در کنترل‌ها نیست و این مقدار فقط فرض محاسبه‌ی آموزشی است.
چرا فاصله‌ی دو دایره با عدد فاصله تغییر نمی‌کنه؟
جای دایره‌ها در شکل ثابت رسم شده و برچسب متر تغییر می‌کنه. کارت نیرو از فاصله‌ی انتخاب‌شده حساب می‌شه؛ شکل برای اندازه‌گیری فاصله مقیاس نشده.