elektrische velden

Isabeau stelde deze vraag op 03 november 2020 om 15:58.
Beste,

Zou iemand mij hiermee kunnen verder helpen?
Ik begrijp niet veel van de oefeningen en heb al talloze dingen geprobeerd, maar het lukt me niet om iets normaal uit te komen! Ik sta op dit moment een onvoldoende en wil dit heel graag ophalen! 

Alvast bedankt voor de hulp!

Bijlagen:

Reacties

Jan van de Velde op 03 november 2020 om 16:13
dag Isabeau,

zo'n stapel vragen tegelijk werkt niet handig.

laten we er een met eentje beginnen:



tegen welk probleem/problemen bots je hier op dan?

Groet, Jan
Isabeau op 03 november 2020 om 16:20



Ik bots vooral tegen de 20 protonen ik weet niet goed wat ik er mee moet doen dus heb eens geprobeerd zoals u kan zien op de foto. 

bedankt voor uw hulp alvast

Jan van de Velde op 03 november 2020 om 16:32
deze is gewoon helemaal goed, ook netjes uitgewerkt, al moest ik even wennen aan je negens (die ik onvergroot aanzag voor drieën) 

die Ca-kern heeft een lading gelijk aan 20 elementairladingen, niet moeilijker maken dan het is
Jan van de Velde op 03 november 2020 om 16:34
2a dan. Wederom, waar zit jouw probleem?

Isabeau op 03 november 2020 om 16:42

Beste

Oefening 2a is volgens mij gelukt! 

Ik snap niet hoe ik aan b moet beginnen. Ik dacht om de Fres=0 te doen, maar dan zit ik vast :/  Eveneens begrijp ik niet hoe ik dit kan teken:/

groetjes

Jan van de Velde op 03 november 2020 om 18:11
2a is niet helemaal gelukt



die absoluutstrepen moeten daar absoluut weg. 
Welke proeflading je ook bedenkt in punt P, de kracht vanuit Q1 zal een tegengestelde richting hebben aan die vanuit Q2, want beide ladingen zijn positief, zullen bijvoorbeeld een positieve testlading in P beide afstoten.

De rest heb ik niet nagerekend maar ik zie verder wel een correcte aanpak

en als dat inzicht eenmaal is ingedaald wordt 2b mogelijk in één klap duidelijk?
Isabeau op 04 november 2020 om 13:51
Beste 

Ik begrijp niet goed wat u bedoeld. 
Is het dan de bedoeling dat ik Eres=0 dus E1+E2=0
Kom ik dan niet op hetzelfde uit als A?

Groetjes
Jan op 04 november 2020 om 15:18
een voorbeeld, maar jij moet dat netter doen met de berekende waarden, en op de juiste schaal:



rode kracht x naar links, blauwe kracht y naar rechts, in bovenstaand willekeurig voorbeeld blijft er dan een nettokracht (y-x) naar rechts over

en voior b moet je dan een situatie zien uit te rekenen waarbij beide krachten gelijk zijn en er dus een nettokracht 0 overblijft. 
Isabeau op 04 november 2020 om 15:33

beste 

Ik heb geprobeerd om bij a een tekening te maken, maar weet niet goed of ze juist is. 

Bij oefening 2b heb ik geprobeerd zoals op de foto!

Jan van de Velde op 04 november 2020 om 17:43
dag Isabeau,

Je gaat toch nog eens het fenomeen "nettokracht" (andere naam: resultantekracht) moeten bestuderen.

Als er op punt P een kracht van 3 N naar links werkt, en 5 N naar rechts, dan is er een nettokracht van 5 - 3 = 2 N naar rechts

Dus dit:

kan wel als beide krachten dezelfde kant op wijzen, maar da's hier niet het geval, integendeel.

Ik heb voor a) die twee krachten geschetst, aan jou om er een tweede plaatje bij te maken met die nettokracht. 

en nou b:

Die krachten zijn  afhankelijk van de lading en de afstand (zie je formule)
de bedoeling is nou dat je dat punt opschuift totdat allebei die krachten even groot zijn, zodat je nettokracht 0 wordt. Dan is dit:



er geheel naast. Vooral dat laatste, 192·106 = 0 , da's natuurlijk wiskundig gierende onzin.

wat je nodig gaat hebben is een stelsel van vergelijkingen met de onbekende afstand waarbij geldt dat het ene veld even sterk is als het andere veld.
Isabeau op 05 november 2020 om 10:05
Beste

Mijn excuses, maar ik loop bij deze uitleg helemaal vast. Ik begrijp echt niet wat u allemaal bedoeld! Ik heb veel moeite met fysica en alles klinkt niet goed in mijn oren! Mijn excuses

Groetjes
Jan van de Velde op 05 november 2020 om 12:42
excuses zijn niet nodig. 

Ik zal dit later vandaag met afbeeldingen en een complete uitleg stap voor stap verduidelijken, maar ik heb momenteel geen afbeeldingenprogrammaatje ter beschikking. 

Tot later.

Groet, Jan
Jan van de Velde op 05 november 2020 om 17:56
je had elke veldsterkte apart berekend:



so far so good, ik ga de uitkomsten even versimpelen tot de getalletjes 120 resp 72 (meganewton/coulomb)

We denken Q2 even weg, voor Q1 naar punt P betekent dat: 


(afstand 1 hokje = 0,5 cm, veldsterkte 1 hokje = 20 MN/C, verder gaan we met dezelfde schaal) 


Tekenen we dezelfde situatie, maar nu voor Q2 waarbij we Q1 wegdenken:



Maar goed, samen in één afbeelding betekent dat:



maar als er op punt P met 120 naar rechts wordt geduwd, en ook met 72 naar links, dan is het netto-effect van die twee veldsterktes samen dus 120-72 = 48 naar rechts



Dat was 2a.  Zie je nu wat er aan de hand is? 



Voor 2b moeten we nu weer wiskundig aan de gang. De kunst is om punt P op te schuiven zó dat die rode pijl en die blauwe pijl even groot worden. Het netto effect van beide veldsterktes zal dan nul zijn: langs de ene kant wordt even hard geduwd als langs de andere kant. 



r1 en r2 zijn onbekend, ik heb dus nog een tweede vergelijking nodig om dit via een stelsel van twee vergelijkingen met twee onbekenden te kunnen oplossen

Groet, Jan






Isabeau op 05 november 2020 om 18:30

Beste Jan

Ik heb iets geprobeerd aan de hand van een andere formule, maar ik kom op iets heel raar uit! 


groetjes 

Jan van de Velde op 05 november 2020 om 19:15
Je doet raar, en komt dus raar uit. 

Ik suggereerde:

Jan van de Velde plaatste:



r1 en r2 zijn onbekend, ik heb dus nog een tweede vergelijking nodig om dit via een stelsel van twee vergelijkingen met twee onbekenden te kunnen oplossen


we weten als tweede vergelijking voor een stelseltje dat r1 + r2 = 0,04 m

los dit stelsel op voor opdracht 2b)

Groet, Jan

Isabeau op 06 november 2020 om 09:58
Beste Jan

Ik hoor het jammer genoeg nog in keulen donderen:(
Hoe kom ik dan tot 0? 
Als ik r1+r2 doe kom ik om 0.04m. 
Wat heeft dat dan te maken met de nul?


Groet Isabeau
Jan van de Velde op 06 november 2020 om 15:32
zoek in je wiskundeboek het oplossen van een stelsel van twee vergelijkingen met twee onbekenden.

voorbeeldje in een wat algemenere vorm:

Gegeven de twee vergelijkingen  a + b = 8     en      3b - 2a = 9 .
Los a en b op. 

Als je die vrij basic wiskunde (eind onderbouw H/V schat ik) niet beheerst houdt het hier wel zo'n beetje op voor vraag 2b.
Isabeau op 07 november 2020 om 10:44
Beste 

Ik zit in mijn vijfde jaar economie-wiskunde. Dus dit begrijp ik wel, maar begrijp dit niet goed bij vraag b.
Ik ga eens proberen danku!

Groetjes
Jan van de Velde op 07 november 2020 om 11:03
Ik had je de twee vergelijkingen voor dit stelseltje al gegeven hierboven.

voor je rekengemak, het is niet nodig om standaardeenheden (N/C en m) te gebruiken. Er is wiskundig niks mis om met meganewton per coulomb en centimeters te rekenen, die vermenigvuldigingsfactoren vallen hier toch tegen elkaar weg. Dat maakt het typewerk in de rekenmachine een stuk minder foutgevoelig
Isabeau op 07 november 2020 om 11:14
Beste Jan

Ik was het al bijna vergeten, maar heb gisteren ook aan oefening 4 gewerkt omdat oefening 2b me niet lukte!


Ik stuur hem alvast even door! Ik ga verder met oefening 2b!

groet
Jan van de Velde op 07 november 2020 om 12:51
oefening 4 is correct en netjes uitgewerkt
Isabeau op 08 november 2020 om 16:13
Beste Jan 

Ik heb oef 2b nog is geprobeerd en kom op het volgende uit!

groet
Jan van de Velde op 08 november 2020 om 16:29
dag Isabeau,

die vergelijking is wiskundig correct opgelost. Maar dat had je ook al op rekenfouten kunnen checken door je uitkomsten in te vullen in  
en te zien of je inderdaad gelijk uitkomt

natuurkundig resten er twee vragen:

1) heb je nu afstanden tot Q1 of tot Q2
2) geldt voor beide uitkomsten dat
    "het resulterende elektrisch veld gelijk is aan 0" ?

Groet, Jan
Isabeau op 08 november 2020 om 16:31

Beste Jan 

de eerste vraag begrijp ik niet zo goed! 

Ik heb 1,74 genomen omdat -13... is negatief en kan niet.
groetjes

Jan van de Velde op 08 november 2020 om 16:41

Jan van de Velde plaatste:

1) heb je nu afstanden tot Q1 of tot Q2

wat ik bedoel is, waar ligt dat punt "1,75" ?



je hebt 4 opties. 
Jan van de Velde op 08 november 2020 om 16:45

Isabeau plaatste:

-13... is negatief en kan niet.

oh jawel hoor. Dat negatief zijn wil niet zeggen dat dat niet bestaat, dat is alleen een andere plek ergens op de lijn waarop ook Q1 en Q2 liggen, en ook daar geldt dat beide velden even sterk zijn.

Vraag is echter, want dáár ging het om, is daar het resulterende veld ook 0 ?
Anders gesteld: is daar de resulterende coulombkracht op een proeflading ook 0?
Isabeau op 08 november 2020 om 16:46
Volgens mij is het B!
Isabeau op 08 november 2020 om 16:47
Het kan wel nul zijn! Maar ik denk dat het hier niet kan omdat r=4 cm en dat dat daar moet tussen liggen.
Jan van de Velde op 08 november 2020 om 16:55

Isabeau plaatste:

Volgens mij is het B!
akkoord

Isabeau plaatste:

ik denk dat het hier niet kan omdat r=4 cm en dat dat daar moet tussen liggen.
akkoord, maar waarom zou het er dan tussen moeten liggen? 
Isabeau op 08 november 2020 om 16:59
Beste

Ik ben niet zeker, maar ik denk dat dat is omdat het beide positieve ladingen zijn. 
Jan van de Velde op 08 november 2020 om 17:57
Juist, links van Q1 zullen beide veldvectoren dezelfde kant op werken en dus elkaar versterken ipv opheffen.
En dáárom is die wiskundige oplossing -13,7... cm geen geldig antwoord op de vraag waar het resulterende veld 0 is. Wel zijn daar beide velden even sterk.
Maar die negatieve uitkomst is dus niet per se natuurkundig ongeldig omdat ze negatief is.
Isabeau op 08 november 2020 om 19:12
Beste Jan

Mijn excuses om nog eens te storen, maar kwam er net achter dat ik mijn 4 ni omgezet had naar 0,0400m! Als ik dit dan uitreken kom ik op totaal iets anders uit. Ik weet niet of dit klopt!

groet

Bijlagen:

Jan van de Velde op 08 november 2020 om 19:24
je hebt helemaal niet iets totaal anders. Eerst stopte je centimeters in je vergelijking, dan krijg je er centimeters uit. Nu steek je er meters in, tja, dan komen er meters uit. Je hebt nu dus slechts een miniem verschilletje met eerst, ik vermoed ergens een tussentijdse afronding of zo. Rekenen met centimeters of meters mag in deze vergelijking geen verschil maken, want, zoals ik eerder zei:

Jan van de Velde plaatste:

..//.. die vermenigvuldigingsfactoren vallen hier toch tegen elkaar weg. Dat maakt het typewerk in de rekenmachine een stuk minder foutgevoelig


Ik vond gisteren afgerond 1,75 cm

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Clara heeft vierentwintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Clara nu over?

Antwoord: (vul een getal in)