[fysica] nettokracht 0 tussen 2 deeltjes

anakin skywalker

Bron: Natuurkunde voor wetenschap en techniek deel II(douglas c giancoli)

Een lading van -8,0 µC bevindt zich op 11,8 cm van een lading van +1,8 µC. In welk punt zou een eventuele derde lading geen nettokracht ondergaan? Moet deze lading positief of negatief zijn, of mag het allebei?

Ik snap niet hoe je hier aan begint..

Ik heb de veldsterktes en de coulombkracht al berekend, maar ik weet niet wat ik er mee ben...

Klintersaas

Beredeneer allereerst of de lading positief, negatief of beide moet/kan zijn en maak een schets waarop je kunt zien waar het punt/de punten ongeveer ligt/liggen.

PS: Heb je hier een modelantwoord van? Ik heb het namelijk snel uitgerekend op een kladblaadje en voor ik je verder help met m'n werkwijze wil ik zeker weten dat m'n antwoord correct is.

anakin skywalker

Het antwoord is 10,6 cm voorbij lading 1,8 µC langs de verbindingslijn tussen beide ladingen...en er staat ook 'ja' bij...ik veronderstel dat dat betekent dat het zowel positief als negatief mag zijn..

Klintersaas

Prima, dan zitten we op dezelfde golflengte, want dat is ook mijn uitkomst.

Op de derde lading werken dus twee krachten in tegengestelde richting. We zoeken het punt waarin ze elkaar opheffen. Uit een schets kun je alvast opmaken dat het gezochte punt niet tussen de twee ladingen ligt (zie je waarom?). Nu gaan we aan het rekenen (ik noem de positieve lading Q1, de negatieve Q2 en de gezochte Q3). De kracht F1 die Q1 uitoefent op Q3 wordt gegeven door:

\(k\cdot\frac{|Q_1||Q_3|}{r^2}\)

Hierbij is r de gezochte afstand voorbij Q1.

Druk nu zelf de kracht F2 uit die Q2 uitoefent op Q3. Dan geldt uiteindelijk dat F1 = F2, omdat ze elkaar moeten opheffen.

anakin skywalker

Klintersaas schreef:Prima, dan zitten we op dezelfde golflengte, want dat is ook mijn uitkomst.

Op de derde lading werken dus twee krachten in tegengestelde richting. We zoeken het punt waarin ze elkaar opheffen. Uit een schets kun je alvast opmaken dat het gezochte punt niet tussen de twee ladingen ligt (zie je waarom?). Nu gaan we aan het rekenen (ik noem de positieve lading Q1, de negatieve Q2 en de gezochte Q3). De kracht F1 die Q1 uitoefent op Q3 wordt gegeven door:

\(k\cdot\frac{|Q_1||Q_3|}{r^2}\)
Hierbij is r de gezochte afstand voorbij Q1.

Druk nu zelf de kracht F2 uit die Q2 uitoefent op Q3. Dan geldt uiteindelijk dat F1 = F2, omdat ze elkaar moeten opheffen.

Waarom kan de Q3 niet tussen Q1 en Q2 liggen..

Ik heb trouwens hetzelfde gedaan als jij (alleen is de positieve lading bij mij Q2 en de negatieve Q1, maar dat maakt nu niet uit), maar ik weet niet hoe ik er mee verder moet..

Dus F2 = (k*Q2*Q3)/r²

F1 = F2, dus (k*Q1*Q3)/r² = (k*Q2*Q3)/r²

Is r bij F1 dan de afstand van Q1 tot Q3 en r bij F2 de afstand van Q2 tot Q3? Dat is mss een domme vraag, maar als je veronderstelt dat het gelijke afstanden zijn, kun je ze schrappen en dan heeft het niet veel zin.

Om nu verder te gaan:

k*Q1/r² = k*Q2/r², want Q3 kun je schrappen, toch? Klopt dit of ben ik verkeerd?

Klintersaas

Waarom kan de Q3 niet tussen Q1 en Q2 liggen..

Ik heb hieronder beide situaties even geschetst (Q3 positief of negatief):

Code: Selecteer alles

Q1(-)	   Q3(+)

   Q2(+)

Q1(-)	   Q3(-)

   Q2(+)

In het eerste geval (Q3 positief) wordt Q3 aangetrokken door Q1 en afgestoten door Q2. Beide krachten hebben dezelfde zin en kunnen elkaar dus nooit opheffen. Idem voor het tweede geval, waar Q3 afgestoten wordt door Q1 en aangetrokken door Q2.

anakin skywalker schreef:Dus F2 = (k*Q2*Q3)/r²

F1 = F2, dus (k*Q1*Q3)/r² = (k*Q2*Q3)/r²

Is r bij F1 dan de afstand van Q1 tot Q3 en r bij F2 de afstand van Q2 tot Q3? Dat is mss een domme vraag, maar als je veronderstelt dat het gelijke afstanden zijn, kun je ze schrappen en dan heeft het niet veel zin.

Hier ga je de fout in. De r in F1 is inderdaad de afstand tussen Q1 en Q3. Voor F2 moet je daar nog de afstand tussen Q1 en Q2 bijtellen en die is gegeven.

anakin skywalker

In dat geval:

k*Q1*Q3/r² = k*Q2*Q3/(r+0,118)²

k*Q1/r² = k*Q2/(r+0,118)²

dus..

k*Q2/k*Q1 = (r+0,118)²/r² = (r² + 0,236r + 0,014)/r²

r²/r² + 0,236r/r² + 0,014/r² = k*Q2/k*Q1 = (9E9*8E-6)/(9E9*1,8E-6) = 5

1 + 0,236/r + 0,014/r² = 5

Ben ik juist bezig zo? Ik heb het gevoel dat ik het nogal in de knoei aan het brengen ben...

Klintersaas

Je mag de k in het begin al laten vallen.

anakin skywalker schreef:In dat geval:

k*Q1*Q3/r² = k*Q2*Q3/(r+0,118)²

k*Q1/r² = k*Q2/(r+0,118)²

Hierna begin je rare zaken te doen. Mogelijk geraak je er zo ook (niet nagekeken), maar het kan m.i. eenvoudiger. Je hebt dus:

\(k\cdot\frac{|Q_1|}{r^2} = k\cdot\frac{|Q_2|}{(r+0,118)^2}\)

Dat is inderdaad correct. Schrap de k en vul je gegevens in:

\(\frac{1,8}{r^2} = \frac{8}{(r+0,118)^2}\)

De tekens vallen weg door de absolute waarden. De factor 10^(-6) waar beide leden eigenlijk mee vermenigvuldigd horen te worden omdat het om µC gaat, heb ik al meteen geschrapt. Nu kruislings vermenigvuldigen:

\(1,8(r+0,118)^2 = 8r^2\)

Dit is een eenvoudige vierkantsvergelijking die je zonder al te veel problemen kunt oplossen.

anakin skywalker

1,8 (r² + 0,236 r + 0,014) - 8r² = 0

1,8r² -8r² + 0,4248r + 0,0252 = 0

-6,2r² + 0,4248r + 0,0252 = 0

r = 0,10663 m = 10,663 cm...dat die afronding niet klopt zal wel geen probleem vormen, of wel?

Bedankt..ik denk niet dat ik dit zonder hulp had gevonden..en no offence, maar dat irriteert met juist -_- want volgende week moet ik het wel helemaal alleen redden

Klintersaas

r = 0,10663 m = 10,663 cm...dat die afronding niet klopt zal wel geen probleem vormen, of wel?

Om met een van Jan van de Veldes favoriete quotes te antwoorden:

"A difference that makes no difference is no difference." (Desmond Bagley)

Bedankt..ik denk niet dat ik dit zonder hulp had gevonden..en no offence, maar dat irriteert met juist -_- want volgende week moet ik het wel helemaal alleen redden

Graag gedaan en als je volgende week een dergelijke opgave krijgt (ongetwijfeld met "mooiere" getallen), zul je hem perfect kunnen oplossen omdat je hem nu al eens gezien hebt. Dat is immers de beste methode: zoveel mogelijk verschillende opgaven maken, om met alles wat je mogelijk voorgeschoteld kunt krijgen vertrouwd te raken. Dit forum zal je daar met alle plezier bij helpen, zeker als je de vragen zo mooi opschrijft zoals jij doet. En - ik hoop dat je het me niet kwalijk neemt dat ik dit zeg - als je volgende week om de één of andere reden toch niet door het toelatingsexamen geraakt, dan ligt het alleszins niet aan je voorbereiding, want ik ken maar zeer weinig mensen die zich zo intensief en degelijk hebben voorbereid als jij. Ik wens je nogmaals alle succes toe!

Jan van de Velde

Bedankt..ik denk niet dat ik dit zonder hulp had gevonden..en no offence, maar dat irriteert met juist -_- want volgende week moet ik het wel helemaal alleen redden

Wat je eens zou moeten doorkrijgen is dat alles wat je hier in het huiswerkforum tot heden hebt gevraagd berust op een beperkte set vrijwel identieke principes, omdat heel de middelbareschoolnatuurkunde over een beperkte set principes gaat. En dan ben je helemaal door dat probleem heen. Jij blijft steeds nét een millimeter voor de goeie oplossing vastzitten

Een principe, hier: gelijke ladingen stoten elkaar af, ongelijke trekken elkaar aan.
Een formule (en daarvoor zijn er formulebladen)
Dan komt het weer aan op een krachtenschetsje
Ten slotte nog een correcte vergelijking opstellen.

Eigenlijk steeds hetzelfde riedeltje.

anakin skywalker

Graag gedaan en als je volgende week een dergelijke opgave krijgt (ongetwijfeld met "mooiere" getallen), zul je hem perfect kunnen oplossen omdat je hem nu al eens gezien hebt. Dat is immers de beste methode: zoveel mogelijk verschillende opgaven maken, om met alles wat je mogelijk voorgeschoteld kunt krijgen vertrouwd te raken. Dit forum zal je daar met alle plezier bij helpen, zeker als je de vragen zo mooi opschrijft zoals jij doet. En - ik hoop dat je het me niet kwalijk neemt dat ik dit zeg - als je volgende week om de één of andere reden toch niet door het toelatingsexamen geraakt, dan ligt het alleszins niet aan je voorbereiding, want ik ken maar zeer weinig mensen die zich zo intensief en degelijk hebben voorbereid als jij. Ik wens je nogmaals alle succes toe!

Dank je voor het compliment en voor de succes toewensing.

@ Jan: Dat krijg ik van een vriend van me ook steeds te horen, dat fysica maar op een beperkt aantal principes steunt ^^ Je zou het goed met hem vinden op dat vlak.

En dat besef ik ook wel, maar die principes worden vaak op verschillende manieren toegepast en soms...heel vaak..vind ik gewoon niet de juist manier...of de juiste weg naar de oplossing, zeg maar, de ene keer denk ik te moeilijk, de andere keer houd ik niet met genoeg zaken rekening..

In ieder geval, ik zal doen wat ik kan doen om nog zo veel mogelijk bij te leren gedurende de 4 resterende dagen voor het examen....en met een beetje geluk blijft er nog wat tijd over om snel mijn andere vakken nog eens te herhalen/overlopen

anakin skywalker

De lol van de dag:

Ik begon aan een fysicavraagstuk met in mijn hoofd wat Jan en een vriend gezegd hadden: dat fysica gewoon uit dezelfde beperkte principes bestaat...

Ik heb een beetje moeten zoeken, maar uiteindelijk heb ik helemaal zelf de oplossing gevonden

!

Jan van de Velde

Ik heb een beetje moeten zoeken, maar uiteindelijk heb ik helemaal zelf de oplossing gevonden !

Kijk, dat gaat vooruit. Trek nou ook nog eens een uurtje of 2 uit voor deze:

[microcursus] systematisch rekenvragen oplossen

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[fysica] nettokracht 0 tussen 2 deeltjes

[fysica] nettokracht 0 tussen 2 deeltjes

Re: [fysica] nettokracht 0 tussen 2 deeltjes

Re: [fysica] nettokracht 0 tussen 2 deeltjes

Re: [fysica] nettokracht 0 tussen 2 deeltjes

Re: [fysica] nettokracht 0 tussen 2 deeltjes

Re: [fysica] nettokracht 0 tussen 2 deeltjes

Re: [fysica] nettokracht 0 tussen 2 deeltjes

Re: [fysica] nettokracht 0 tussen 2 deeltjes

Re: [fysica] nettokracht 0 tussen 2 deeltjes

Re: [fysica] nettokracht 0 tussen 2 deeltjes

Re: [fysica] nettokracht 0 tussen 2 deeltjes

Re: [fysica] nettokracht 0 tussen 2 deeltjes

Re: [fysica] nettokracht 0 tussen 2 deeltjes

Re: [fysica] nettokracht 0 tussen 2 deeltjes