Elektrische lading en kracht

Mieke stelde deze vraag op 14 juli 2022 om 16:58.

 Hallo

Ik zit vast bij deze oefening:
"Een lading Q1 op een afstand r van een lading Q2= = +5,7 μC ondervindt een kracht F. Als we bij Q₁ een lading van -2,0 μC toevoegen, wordt de grootte van de kracht F/2. Bepaal de grootte van de lading Q1. (Let op: Er zijn 2 oplossingen)"
Ik heb als antwoord Q1 = 4,0µC, maar ik weet niet hoe ik aan dat tweede antwoord moet komen. Zou iemand mij kunnen helpen?
Alvast bedankt!

Mieke

Reacties

Nick op 14 juli 2022 om 17:07
Hallo Mieke,

Hoe ben je op het eerste antwoord gekomen? Misschien zit in de oplosstrategie al verborgen hoe je aan het tweede antwoord kan komen.
Mieke op 14 juli 2022 om 17:28
Dus we weten dat de formule F = (k * |Q1| * |Q2|) / r² is met k = 8,99 * 10^9 (N * m²)/C². Vanuit de vraag kunnen we afleiden dat F = (k * |Q1| * (5,7 µC)) / r² en
F/2 = (k * (2,0 µC) * (5,7 µC)) / r². Door logisch te redeneren kan je aflezen dat
Q1 /2 = 2,0 µC. Dit doe je dan dus maal 2 omdat we gewoon Q1 zoeken, dan kom je uit op 4,0 µC.
Jaap op 14 juli 2022 om 17:52
Dag Mieke,
• Het gaat alleen om de verhouding van de krachten in de eerste en tweede situatie.
Je kunt de eerste kracht delen door de tweede kracht.
Voordeel: Q2 en k en r² en de factor µ=10–6 in teller en noemer vallen tegen elkaar weg:
(eerste kracht) / (tweede kracht)=2 maal zo groot
(k·Q1·Q2/r²) / (k·(Q1–2)·Q2/r²)=2 maal zo groot
Q1/(Q1–2)=2
Deze vergelijking heeft slechts een enkele oplossing: jouw Q1=+4µC.
• Tweede oplossing: mag je '…wordt de grootte van de kracht F/2' opvatten als
'…wordt de grootte van de kracht F/2 in tegengestelde richting als eerst'?
Groet, Jaap
Mieke op 14 juli 2022 om 18:13
Dag Jaap

Bedankt voor uw antwoord. Alleen wat je bij de tweede oplossing heeft geschreven snap ik niet helemaal. Ik kan wel al zeggen dat de tweede antwoord Q1 = 1,3µC is (zie ik hier staan). Ik heb geen idee hoe ze hier aan zijn gekomen en het lijkt me ook nogal een vreemd antwoord.
Jan van de Velde op 14 juli 2022 om 18:17

Mieke

 Ik kan wel al zeggen dat de tweede antwoord Q1 = 1,3µC is (zie ik hier staan). 

 +1,33 µC -2 µC = -0,67 µC 

lading gehalveerd, de GROOTTE van de kracht wordt dus ook gehalveerd, teken omgedraaid, richting van de kracht dus ook omgedraaid, wat Jaap al suggereerde.  

Groet, Jan
Jaap op 14 juli 2022 om 18:28
Dag Mieke,
Met omkering van de richting van de kracht heb je niet Q1/(Q1–2)=2 maal zo groot
maar Q1/(Q1–2)=2 → Q1=–2·(Q1–2) → Q1=–2·Q1+4 → 3·Q1=4 → Q1=4/3
Controle: na toevoeging van lading → Q1–2=4/3–2=–2/3
Dat is (negatief) de helft van Q1=4/3 voordat er lading werd toegevoegd.
Groet, Jaap
Mieke op 14 juli 2022 om 18:50
Bedankt!

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

Ariane heeft zestien appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Ariane nu over?

Antwoord: (vul een getal in)