Ladingen op een lijn
K stelde deze vraag op 30 december 2020 om 12:53.Twee ladingen q1= -2,5 nC en q2=1,5 nC liggen op een rechte lijn en zijn vastgeplakt zodat ze niet kunnen bewegen. Zie afbeelding. Een derde q3 is negatief en bevindt zich in rust ook op deze lijn.
a) leg uit dat q3 zich rechts van q2 moet bevinden
b) de afstand tussen q1 en q2 bedraagt 12cm. Bereken de afstand tussen q2 en q3.
Antwoorden:
a) q3 moet rechts op de lijn liggen, omdat q2 positief geladen is. Hierdoor zullen q2-q1 en q2-q3 elkaar aantrekken, omdat q1 en q3 beide negatief geladen zijn.
b) Fel= f (q1q2/r^2)
Fel= 8,99*10^9 ((2,5*10^-9)*(1,5*10^-9)/(0,12^2)) = 2,34*10^-6 N
Daarna loop ik even vast, omdat ik niet weet hoe ik nu de afstand tussen q2-q3 kan bepalen, als ik alleen de elektrische kracht weet.
Reacties
Dus de afstotende kracht tussen Q1 en Q3 moet gelijk zijn aan de aantrekkende kracht tussen Q2 en Q3. Wat Q1 en Q2 onderling doen is hierbij niet van belang. Hoewel ze elkaar aantrekken, bewegen ze niet omdat ze zitten vastgeplakt:
F13 = f q1 q3/(d12+d23)2 (afstotend q1< 0, q3 < 0 , d12 =afstand tussen q1 en q2 =0,12 m)
F23 = f q2 q3/d232 (aantrekkend q2 > 0, q3 < 0)
Deze krachten zijn gelijk: F13 = F23
Daardoor zijn waarden voor f en q3 niet belangrijk ("strepen weg" omdat ze aan beide kanten van het gelijkteken staan). Waarden voor q1 en q2 en d12 zijn bekend. Dan is d23 ook te berekenen.
Kan ik dmv deze berekeningen dan d23 bepalen?;
F12 = q1 / (d12)^2
F21= q2 /(d12)^2
Je antwoord op vraag a is mijns inziens niet juist.
Je noteert "... zullen q2-q1 en q2-q3 elkaar aantrekken, omdat q1 en q3 beide negatief geladen zijn." Dat is waar met q3 rechts van q2, maar ook waar met q3 links van q1 of q3 tussen q1 en q2 in. Het citaat zegt niets over de plaats waar q3 zich op de lijn moet bevinden en zegt niets over de kracht van q1 op q3.
Bij vraag a moet je de afstotende kracht van q1 op q3 vergelijken met de aantrekkende kracht van q2 op q3. In je antwoord moet je gebruiken dat q1 een grotere lading is dan q2, afgezien van het teken. Je moet niet alleen uitleggen dat q3 rechts van q2 in rust kan blijven, maar ook dat q3 links van q1 niet in rust kan blijven. q3 kan zich niet tussen q1 en q2 bevinden, omdat q1 en q2 dan beide een kracht naar rechts uitoefenen op q3.
Wat betreft je vraag van 14.26 uur: nee, je moet F13 en F23 met elkaar vergelijken. Wanneer je d23 wilt berekenen, is het prettig als d23 in je vergelijking(en) staat.
Bedankt voor jullie uitgebreide antwoorden! Het kwartje wil nog niet helemaal vallen..
De afstotende kracht van q1 op q3 vergelijken met de aantrekkende kracht van q2 op q3. Ik loop vast waarom q3 niet links van q1 kan zitten, maar wel rechts langs q2. Heeft dat te maken, dat de afstotende kracht q1-q3 > is dan de aantrekkende kracht q2-q3. Hierdoor zal q3 in rust zich rechts langs q2 bevinden?
verder loop ik nogsteeds bij vraag b vast. "Wat betreft je vraag van 14.26 uur: nee, je moet F13 en F23 met elkaar vergelijken. Wanneer je d23 wilt berekenen, is het prettig als d23 in je vergelijking(en) staat." Hoe kan ik d13 en d23 berekenen?
De waarden voor q1 en q2 en d12 zijn bekend. Tevens zijn de elektrische krachten F13 = F23 gelijk aan elkaar (want f en q3 kunnen weggelaten worden) (staan aan beide kanten van het = teken). Hier komt uit dat;
q1/(d12+d23)^2 = q2/(d23)^2
Hoe kan ik d23 bepalen? (Wanneer ik d23 weet, snap ik hoe d13 bepaald kanw worden)
K
Bedankt voor jullie uitgebreide antwoorden! Het kwartje wil nog niet helemaal vallen..
De afstotende kracht van q1 op q3 vergelijken met de aantrekkende kracht van q2 op q3. Ik loop vast waarom q3 niet links van q1 kan zitten, maar wel rechts langs q2. Heeft dat te maken, dat de afstotende kracht q1-q3 > is dan de aantrekkende kracht q2-q3. Hierdoor zal q3 in rust zich rechts langs q2 bevinden?
zoiets ongeveer ja.
ertussenin kan niet, want de ene stoot af en de andere trekt aan, dus zal het altijd gaan bewegen richtig de aantrekkende
links van Q1 kan ook niet, want dan is de grotere afstotende lading altijd dichterbij dan de kleinere aantrekkende lading.
K
Hier komt uit dat;
q1/(d12+d23)^2 = q2/(d23)^2
sjuust, en in die vergelijking is alleen d23 onbekend. Prima op te lossen dus.
maak het jezelf niet moeilijker dan nodig , vergeet al die tienmachten en zo, die vallen links en rechts toch tegen elkaar weg
2,5/(12+x)² = 1,5/x²
los op voor x
groet, Jan
Dit zetje had ik even nodig. Het kwartje is gevallen! Bedankt!