Opgave over wet van coulomb

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer
Berichten: 24

Opgave over wet van coulomb

hoi!!

kheb hier een opgave die ik ni kan oplossen..miss weet iemand van jullie hoe ik dat moe doen:

opgave:

drie puntladingen van respectievelijk 0,000002 C, 0,000003 C en 0,000004 C bevinden

zich op de hoekpunten van een gelijkzijdige driehoek met zijden van 10,0cm. construeer de vector, die

de resulterende kracht op de lading van 0,000004 C voorstelt en bereken de groote van de kracht!!

Gebruikersavatar
Berichten: 7.556

Re: Opgave over wet van coulomb

Dit is weer een typisch geval van vector-rekening. Allereerst: maak een schetsje!

We hebben q1, q2 en q3. (2, 3, en 4 \(\mu C\))

Op q3 werken twee krachten: eentje d.t.v. q1 en eentje d.t.v. q2.

De wet van Coulomb geeft de grootte en richting van die kracht (met r=10cm=0.1m):
\(\vec{F}_{1\rightarrow 3}=\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{q_1q_3}{r^2}\hat{r}\)
noem de grootte (= zonder vectorpijltjes en eenheidsvector r) hiervan F1.

en
\(\vec{F}_{2\rightarrow 3}=\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{q_2q_3}{r^2}\hat{r}\)
en de grootte hiervan F2.

Nu ontbind je de krachten in x- en y-componenten, kies handige assen. Als je één van de drie zijden als x-as neemt, en de y-as deze laat snijden in het midden van die zijde, krijg je:
\(\vec{F}_{1\rightarrow 3}=(F_1\cos{\alpha},F_1\sin{\alpha})\)
\(\vec{F}_{2\rightarrow 3}=(F_2\cos{\alpha},-F_2\sin{\alpha})\)


De resulterende vector is de som van deze twee:
\(F_{res}=((F_1+F_2)\cos{\alpha},(F_1-F_2)\sin{\alpha})\)
en met \(\alpha=120^{\circ}\) wordt dit
\(F_{res}=\left(-\frac{1}{2}(F_1+F_2),\frac{\sqrt{2}}{2}(F_1-F_2)\right)\)


en de grootte ervan is de twee termen kwadratisch opgeteld, hetgeen na wat algebra neerkomt op
\(\sqrt{F_1^2-F_1\cdot F_2-F_2^2}\approx 7.36\cdot 10^{-21}\mbox{ N}\)
Never express yourself more clearly than you think.

- Niels Bohr -

Berichten: 2.504

Re: Opgave over wet van coulomb

ik neem aan dat je de lading van 0,000004 C rechtsonderaan geplaatste hebt in de driehoek?
"Invisible Pink Unicorns are beings of great spiritual power. We know this because they are capable of being invisible and pink at the same time. Like all religions, the Faith of the Invisible Pink Unicorns is based upon both logic and faith. We have faith that they are pink; we logically know that they are invisible because we can't see them."

Gebruikersavatar
Berichten: 7.556

Re: Opgave over wet van coulomb

nee, q1 linksonder, q2 rechtsonder en q3 midden/boven.

zoals eerder aangegeven laat ik deze corresponderen met respectievelijk

2,3 en 4 microCoulomb.
Never express yourself more clearly than you think.

- Niels Bohr -

Berichten: 2.504

Re: Opgave over wet van coulomb

hmz, ik zou ze plaatsen in klokwijzerzin, linksonder beginnend...
"Invisible Pink Unicorns are beings of great spiritual power. We know this because they are capable of being invisible and pink at the same time. Like all religions, the Faith of the Invisible Pink Unicorns is based upon both logic and faith. We have faith that they are pink; we logically know that they are invisible because we can't see them."

Gebruikersavatar
Berichten: 7.556

Re: Opgave over wet van coulomb

tja, het maakt natuurlijk niets uit hoe je ze plaatst. Als je de vectoren maar goed op(s)telt.

Je moet hoe dan ook op hetzelfde antwoord uitkomen (hopelijk mijn antwoord :) )
Never express yourself more clearly than you think.

- Niels Bohr -

Berichten: 24

Re: Opgave over wet van coulomb

ok, dankuwel!!ik smap het principe..ma in mijn mijn boek staat de oplossing..en da's 16N..mh

ma in een gelijkzijdige driehoek zijn de hoeken 60ß#176; of ni??

Gebruikersavatar
Berichten: 7.556

Re: Opgave over wet van coulomb

Idd, twee fouten van mij:

ik nam hoeken van 120 graden, terwijl dit uiteraard 60 moet zijn. Dat maakt echter niets uit voor de grootte van de kracht, omdat de sin en cos worden gekwadrateerd [cos(60)=-cos(120) en sin(60)=sin(120)].

Bovendien heb ik een fout gemaakt bij de x- en y-componenten van de twee krachten. Het min-teken moet niet in de y-richting maar in de x-richting (als je een schets maakt zie je het). Je komt dan uit op
\(F_{res}=((F_1-F_2)\cos{\alpha},(F_1+F_2)\sin{\alpha})\)
zodat de grootte wordt
\(||\vec{F}||=\sqrt{(F_1-F_2)^2\cos^2{\alpha}+(F_1+F_2)^2\sin^2{\alpha}}\approx 15.7\mbox{ N}\)
dus inderdaad afgerond 16N :)
Never express yourself more clearly than you think.

- Niels Bohr -

Berichten: 2.504

Re: Opgave over wet van coulomb

Kom ik ook uit.

Ik heb het gedaan door simpelweg alle krachten in de X-richting te zoeken en die in Y-richting. Dat uitgewerkt, dan kwadraten optellen en de vierkantswortel.

ik kom dan 15.67774719 uit.

Wat men afrond naar 16 :)
"Invisible Pink Unicorns are beings of great spiritual power. We know this because they are capable of being invisible and pink at the same time. Like all religions, the Faith of the Invisible Pink Unicorns is based upon both logic and faith. We have faith that they are pink; we logically know that they are invisible because we can't see them."

Gebruikersavatar
Berichten: 7.556

Re: Opgave over wet van coulomb

Ik heb het gedaan door simpelweg alle krachten in de X-richting te zoeken en die in Y-richting. Dat uitgewerkt, dan kwadraten optellen en de vierkantswortel.
Ik ook :wink:
Wat men afrond naar 16 :)
Ik vermoed dat de opgave anders is gegeven, namelijk 2 \(\mu C\) i.p.v. 0,000002 C.

Dat scheelt nogal wat significantie.

Alhoewel, dat wordt teniet gedaan door de 10,0 cm. Daarom schreef ik 15.7N
Never express yourself more clearly than you think.

- Niels Bohr -

Berichten: 2.504

Re: Opgave over wet van coulomb

ja, zo worden die ladingen meestal gegeven, ook bij onze opgaven.

geewoon 10^-6 toevoegen bij ieder normaal getal
"Invisible Pink Unicorns are beings of great spiritual power. We know this because they are capable of being invisible and pink at the same time. Like all religions, the Faith of the Invisible Pink Unicorns is based upon both logic and faith. We have faith that they are pink; we logically know that they are invisible because we can't see them."

Berichten: 24

Re: Opgave over wet van coulomb

ok, ik heb het nagerekend en het klopt..ik heb ook 15,7 N!!

dank u wel allemaal!!

Gebruikersavatar
Berichten: 7.556

Re: Opgave over wet van coulomb

Graag gedaan [rr]
Never express yourself more clearly than you think.

- Niels Bohr -

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 51.271

Re: Opgave over wet van coulomb

Phys schreef:Ik vermoed dat de opgave anders is gegeven, namelijk 2 \(\mu C\) i.p.v. 0,000002 C.

Dat scheelt nogal wat significantie.
Hoezo scheelt dat in significantie? Alleen nullen vóór een getal dragen toch niet bij aan een significantie?

verder: muutjes vind je ook gewoon in de speciale-tekenslink, hoef je niet te gaan itexen: 2 μC
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN...
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

Gebruikersavatar
Berichten: 7.556

Re: Opgave over wet van coulomb

Hoezo scheelt dat in significantie? Alleen nullen vóór een getal dragen toch niet bij aan een significantie?
:) Je hebt gelijk.
verder: muutjes vind je ook gewoon in de speciale-tekenslink, hoef je niet te gaan itexen: 2 μC
I know, maar vaak gebruik ik "snel antwoorden" en ik ken de tekens niet uit mijn hoofd :)
Never express yourself more clearly than you think.

- Niels Bohr -

Reageer