[natuurkunde] Fysica - Elektrische ladingen

LonelyScientist

Beste,

We leren momenteel over ladingen in fysica. Hierbij m'n vraagstuk waar ik struikel:

Er zijn 2 willekeurige bollen met afstand r. Ze hebben als lading respectievelijk +10μC en -6μC . F₁is de grootte van de kracht die wordt uitgeoefend door de ladingen. We laten nu beide bollen elkaar raken en leggen ze weer op een afstand r. F₂is de grootte van de ladingen op dit moment. Welk antwoord is juist ?

A. Ze trekken elkaar aan, met F₁ < F₂

B. Ze trekken elkaar aan, met F₁ > F₂

C. Ze stoten elkaar af , met F₁ < F₂

D. Ze stoten elkaar af , met F₁ > F₂

Nu, met de formule van Coulomb, kom ik uit voor F1 = (k*|+10C*10^-6||-6C*10^-6|)/ r2

⇔ F1 = (k*60*10^-12) /r2

Het feit is dat ik niet weet hoe je F₂moet berekenen.

Alvast veel dank voor alle hulp !

aadkr

Als de bollen elkaar raken krijgen de bollen een evengrote elektrische lading Hoe groot is deze?

Jan van de Velde

aadkr schreef: ↑ma 08 okt 2012, 22:01
Als de bollen elkaar raken krijgen de bollen een even grote elektrische lading Hoe groot is deze?

.....en ga er daarbij van uit dat de bollen van geleidend materiaal zijn gemaakt. Dat heeft in de originele oefening er vast wel bij gestaan.

ikkevake

Merk op dat de ladingen van de bollen slechts gelijk zijn als de bolle even groot zijn. Wat hier is verondersteld. Willekeurig in de opgave betekent: om het even welke straal maar wel allebei dezelfde straal.

Bij het elkaar raken is de potentiaal gelijk en daardoor ook de lading als de straal van de bollen verschilt.

Someniak

Jow nog een vraagje rond elektrische ladingen.

Zit namelijk in zelfde klas als Lonelyscientist.

Dus ja hier de vraag: In welk punt is Q een lading in rust?(zie foto)

Als je weet dat |Q2| = 4|Q1|

: Naamloos.png (13 KiB) 810 keer bekeken

Mijn vraag is nu, hoe begin je hieraan?

Alvast bedankt

aadkr

Beste Someniak, laten we eerst de vraag van Lonelyscientist oplossen, anders wordt het een zooitje

Als de beide bollen elkaar raken krijgen de bollen dezelfde elektrische lading (in coulomb)

Weet jij misschien hoe je deze lading kunt berekenen?

LonelyScientist

aadkr schreef: ↑di 09 okt 2012, 18:58
Beste Someniak, laten we eerst de vraag van Lonelyscientist oplossen, anders wordt het een zooitje

Als de beide bollen elkaar raken krijgen de bollen dezelfde elektrische lading (in coulomb)

Weet jij misschien hoe je deze lading kunt berekenen?

Is dit dan het gemiddelde van de 2 bollen ? Dan zou ik denken dat + 2μC de lading van beide bollen. Waardoor ze elkaar zouden afstoten , wanneer ze weer op afstand r geplaatst zouden worden. Is dit een juiste bedenking ? Alvast dank voor het reageren op dit forum !

aadkr

Dat is helemaal juist

Pas nu weer de wet van coulomb toe voor het tweede geval

en vergelijk die met de uitkomst van de wet van Coulomb voor het eerste geval

LonelyScientist

aadkr schreef: ↑di 09 okt 2012, 19:12
Dat is helemaal juist

Pas nu weer de wet van coulomb toe voor het tweede geval

en vergelijk die met de uitkomst van de wet van Coulomb voor het eerste geval

Dus dan geldt voor F2 :

F₂ = (k*|2C*10^-6|²)/r²

Wat uitkomt dat dus F₂ < F_{1 .}En waardoor antwoord D correct is! Enorm veel bedankt , aadkr ! Ik ben blij dat u me hebt kunnen begeleiden.

aadkr

Kom je ook tot de conclusie dat F2 15 keer zo klein is als F1?

LonelyScientist

aadkr schreef: ↑di 09 okt 2012, 19:33
Kom je ook tot de conclusie dat F2 15 keer zo klein is als F1?

Inderdaad, ik kom juist uit dat F₁= (5,394*10¹⁰)/r²en F₂= (3.596*10¹⁰)/r²is. En inderdaad als ik F2 vermenigvuldigt met 15 dan kom ik F1 uit. Nogmaals veel dank

aadkr

Wet van Coulomb

\(F_{C}=\frac{k \cdot Q_{1}\cdot Q_{2}}{r^2} \)

met

\(k=9 \cdot 10^9 \)

\(F_{1}=\frac{k \cdot 10 \cdot 10^{-6} \cdot -6 \cdot 10^{-6}}{r^2} \)

\(F_{1}=\frac{-k \cdot 60 \cdot 10 ^{-12}}{r^2} \)

\(F_{2}=\frac{k \cdot 4 \cdot 10 ^{-12}}{r^2} \)

\(\frac{F_{1}}{F_{2}}=-15 \)

Jan van de Velde

Dan wil ik ten slotte even opmerken dat er een ding mis

is met deze volledige berekeningen: ze zijn volledig overbodig bij zo'n toets.

De vraag is of je nu, na deze berekeningen, ook inderdaad ziet dat je met een betrekkelijk eenvoudige redenering, gebaseerd op begrip, en desnoods een inschatting gebaseerd op een paar eenvoudige getalletjes, binnen 20 seconden het goede antwoord kunt aanwijzen. Want dat is met meerkeuzevragen natuurlijk wél de bedoeling, niet om eerst 10 minuten uitgebreide berekeningen te zitten maken; daarvoor ontbreekt simpelweg de tijd in zo'n type toets.

aadkr

: scan.jpg (18.51 KiB) 807 keer bekeken

Beste someniak,

De lading Q1 neem ik positief aan

De lading Q2 neem ik ook positief aan , dus geldt : Q2=4Q1

De afstand tussen de ladingen Q1 en 4Q1 heb ik r genoemd (een positief getal)

De horizontale rechte stelt eigenlijk de x-as voor

De plaats waar Q1 ligt heb ik op x=0 gesteld

Op een zekere positieve afstand van Q1 heb ik een positieve eenheidslading geplaatst van +1C

We moeten de eenheidslading van +1C een zodanige plaats geven op de x-as dat de resulterende coulombkracht op deze eenheidslading gelijk aan nul is

Dan is op deze plaats de elektrische veldsterkte nul , en kunnen we een willekeurige lading op deze plaats aanbrengen, maar op deze lading zal dan geen kracht werken en de lading zal in rust blijven

Ik heb de positieve eenheidslading van +1C tussen de ladingen Q1 en 4Q1 geplaatst.

Begrijp je ook waarom?

LonelyScientist

Jan van de Velde schreef: ↑di 09 okt 2012, 21:25
Dan wil ik ten slotte even opmerken dat er een ding mis is met deze volledige berekeningen: ze zijn volledig overbodig bij zo'n toets.

De vraag is of je nu, na deze berekeningen, ook inderdaad ziet dat je met een betrekkelijk eenvoudige redenering, gebaseerd op begrip, en desnoods een inschatting gebaseerd op een paar eenvoudige getalletjes, binnen 20 seconden het goede antwoord kunt aanwijzen. Want dat is met meerkeuzevragen natuurlijk wél de bedoeling, niet om eerst 10 minuten uitgebreide berekeningen te zitten maken; daarvoor ontbreekt simpelweg de tijd in zo'n type toets.

Daar ben ik het volledig mee eens. Maar dit was slechts voor een taak en ik moest van onze leerkracht , de volledige berekening erbij schrijven. Indien dit een toets was geweest , zou ik inderdaad de tijd er niet voor gevonden hebben.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[natuurkunde] Fysica - Elektrische ladingen

Fysica - Elektrische ladingen

Re: Fysica - Elektrische ladingen

Re: Fysica - Elektrische ladingen

Re: Fysica - Elektrische ladingen

Re: Fysica - Elektrische ladingen

Re: Fysica - Elektrische ladingen

Re: Fysica - Elektrische ladingen

Re: Fysica - Elektrische ladingen

Re: Fysica - Elektrische ladingen

Re: Fysica - Elektrische ladingen

Re: Fysica - Elektrische ladingen

Re: Fysica - Elektrische ladingen

Re: Fysica - Elektrische ladingen

Re: Fysica - Elektrische ladingen

Re: Fysica - Elektrische ladingen