Springen naar inhoud

[fysica] vraagstuk wetten van newton


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Nagare

    Nagare


  • >25 berichten
  • 46 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 13 november 2008 - 19:37

Een elektron (m = 9.1095.10^-31 kg) en een proton (m = 1.6726.10^-27kg) vertrekken vanuit rust in een homogeen elektrisch veld. De elektrische veldsterkte bedraagt 520N/C. Hoe groot is de snelheid van elk deeltje na 88,0.10^-9s? Welke afstand heeft elk deeltje in deze tijd afgelegd? (elementaire lading = 16022.10^-9C)

Gegeven:

m1 = 9.1095 . 10^-31kg
m2 = 1.6726 . 10^-27 kg
Homogeen elektrisch veld = overal zelfde richting en grootte
|E| = 520N/C
t1 = 88,0 . 10^-9s
v0 = 0m/s
Qe = 1.6022 . 10^-9
x0 = 0m

Gevraagd: v1? (voor elektron en proton)
x1? (voor elektron en proton)

Oplossing:

(ik heb geen idee hoe je aan dit vraagstuk begint om eerlijk te zijn)

Het zou in het kader moeten zijn van de wetten van Newton en meer bepaalt de tweede wet van Newton (F = ma), maar ik zie niet direct hoe je deze formule op enige manier dan ook hierop zou kunnen toepassen.

Hulp is dus in ieder geval welkom!

Alvast bedankt.

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 45311 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 13 november 2008 - 19:43

je wilt een a bepalen om vervolgens mbv de gegeven tijd de snelheid te bepalen.
een m is gegeven.
Om F=m·a toe te passen om die a te vinden zoek je dus nog een kracht F.

eenheid van F is N(ewton)

zit er ergens in je gegevens iets dat je naar newton zou kunnen omrekenen?
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

#3

Nagare

    Nagare


  • >25 berichten
  • 46 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 13 november 2008 - 19:45

Massa's uitgedrukt in kilogram zijn altijd om te rekenen naar Newton (massa x 9.81 in geval van zwaartekracht), maar dat lijkt me in dit voorbeeld niet echt nuttig? Dus zou ik denken dat ik met de elektrische veldsterkte aan de slag zou moeten gaan en aldus de C in de noemer van de breuk op de een of andere manier zou moeten wegwerken?

#4

Phys

    Phys


  • >5k berichten
  • 7556 berichten
  • VIP

Geplaatst op 13 november 2008 - 20:34

Zwaartekracht heeft hier niets mee te maken. Het gaat hier over een elektrisch veld, dus ook een elektrische kracht.
Never express yourself more clearly than you think.
- Niels Bohr -

#5

Nagare

    Nagare


  • >25 berichten
  • 46 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 13 november 2008 - 20:38

Dus dan moet ik de elektrische veldsterkte maal de elementaire lading vermenigvuldigen?

Dit zou het volgende geven:

520N/C . (1.6022 .10^-9C) = 8.33 . 10^-7N

Klopt dit al?

#6

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 45311 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 13 november 2008 - 21:04

tien met een griffel.

[microcursus] systematisch rekenvragen oplossen

Je was eigenlijk al gewoon goed begonnen met een en ander in symbolen op een rijtje te zetten.

m1 = 9.1095 . 10^-31kg
m2 = 1.6726 . 10^-27 kg
Homogeen elektrisch veld = overal zelfde richting en grootte
|E| = 520N/C
t1 = 88,0 . 10^-9s
v0 = 0m/s
Qe = 1.6022 . 10^-9
x0 = 0m

Gevraagd: v1?

Als je daarmee nu eens was verdergegaan door je hoofdkrabberij óók eens op een rijtje te zetten? :

m= (zie boven) kg
a= (daarmee kan ik naar v) m/s²
F = (heb ik dan wel nodig) ..... N

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

#7

Phys

    Phys


  • >5k berichten
  • 7556 berichten
  • VIP

Geplaatst op 13 november 2008 - 21:07

Zie je het plaatje een beetje voor je? Je hebt een homogeen elektrisch veld, en de ladingen beginnen in rust. Een homogeen elektrisch veld oefent een constante kracht uit op een lading q, ter grootte van LaTeX . Dit is een vectorvergelijking: de kracht op een negatieve lading is tegengesteld aan de kracht op een positieve lading. Je kent dus de kracht, die haal je uit de lading van het deeltje en de grootte van het elektrisch veld (veldsterkte). Met de (constante) kracht kun je de (constante) versnelling berekenen, want je kent de massa's. Met de versnelling kun je de snelheid en afgelegde weg berekenen op ieder tijdstip.
Never express yourself more clearly than you think.
- Niels Bohr -

#8

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 45311 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 13 november 2008 - 21:12

LaTeX

.


als je dat vertaalt naar eenheidssymbolen, herken je dan een vorm van :

|E| = 520 N/C

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

#9

Nagare

    Nagare


  • >25 berichten
  • 46 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 13 november 2008 - 21:17

Ja ik heb ondertussen met deze hulp het ganse vraagstuk opgelost. Het lijken me wel wat vreemde getallen, maar dat verwondert me niet meer na zoveel jaren fysica. Alvast hartelijk bedankt!

#10

Phys

    Phys


  • >5k berichten
  • 7556 berichten
  • VIP

Geplaatst op 13 november 2008 - 21:18

Wat zijn je antwoorden?
Never express yourself more clearly than you think.
- Niels Bohr -

#11

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 45311 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 13 november 2008 - 21:19

Het lijken me wel wat vreemde getallen,

Hoezo?
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

#12

Nagare

    Nagare


  • >25 berichten
  • 46 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 13 november 2008 - 21:24

1. Elektron
--------------

|F| = |E|.Q
= 520n/C . (-1.6022 . 10^-9C)
= 8,33 . 10^-7 N (minteken wel of niet laten staan?)

F = m a
<=> F/m = a
<=> 8.33 . 10^-7 / 9.1095 . 10^-31 kg = 9,14 . 10^23 m/s²

v1 = v0x + axt
= axt
= 9,14 . 10^23 m/s² . 88,0 . 10^-9s = 8, 05 . 10^16m/s

x(t1) = x0 + v0t + 1/2at²
= 1/2at²
= 0.5 . 9,14 . 10^23 m/s² . 88,0.10^-9s)²
= 3,53 . 10^9 m

2. Proton
-----------

Analoog opgelost en verkrijg ik als resultaten:

v1 = 4,38 . 10^13 m/s

x(t1) = 1,93 . 10^6 m

Lijken me wel vreemde getallen om eerlijk toe te geven. Zit er nog een redeneer/telfout in?

#13

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 45311 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 13 november 2008 - 21:31

met de lichtsnelheid van 3·108 m/s zijn dit inderdaad vreemde getallen.

Verborgen inhoud
Maar ze kloppen, als ik zo eens door je berekeningen fiets.
Als je relativiteit niet kent, dan zou ik zeggen, maak er een opmerking onder dat dit de lichtsnelheid overstijgt en dus ten ene male onmogelijk is. En dat klassieke mechanica hier dus kennelijk niet toegepast kan worden, maar dat je geen betere kent.....
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

#14

Nagare

    Nagare


  • >25 berichten
  • 46 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 13 november 2008 - 21:33

Zie je nu wel... wij hebben vorig jaar kernfysica gehad en met een kort stukje relativiteit enz en ik vond deze snelheden echt 'erover gaan'. Dit is zo'n mooi voorbeeld van: een vraagstuk met cijfers dat enkel goed is om op te lossen, maar eigenlijk geen relevantie heeft tot het echte leven? (': Ok dan, dan ben ik gerustgesteld. Bedankt :D

#15

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 45311 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 13 november 2008 - 21:36

een vraagstuk met cijfers dat enkel goed is om op te lossen, maar eigenlijk geen relevantie heeft tot het echte leven?

Als je niet wordt geacht met relativiteit om te kunnen gaan, ja.

overigens simpel te vermijden door een véél zwakker elektrisch veld te geven. 520 N/C lijkt me nogal wat.
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





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures