lading en elektrische kracht
Casper stelde deze vraag op 18 september 2021 om 18:30.Hoi,
Ik begrijp deze opgave echt totaal niet (a-d).
Bij a denk ik dat als het punt P geen versnelling heeft, dus ook geen Fres heeft?
Kan iemand me even aan het nadenken zetten want ik begrijp er he-le-maal niets van.
Casper (6VWO).
Reacties
Theo de Klerk
op
18 september 2021 om 19:32
Ah... Een positieve lading van +q C wordt aangetrokken door B (negatief) en afgestoten door A (ook positief). Over het traject AB is er dus altijd een kracht in de richting van B zodat de lading daarheen zou bewegen. Zie onderstaande tekening - niet geheel op schaal.
Voorbij B (meer naar rechts) trekt B met een kracht naar links. A blijft wegduwen met een kracht naar rechts. De krachten zijn gegeven door f q.10-3/(AB+x)2 door lading A en als -f q.9.10-3/x2 door B als x de afstand is rechts van B. Omdat B een grotere lading heeft en A steeds verder weg staat (lengte AB verwijderd) zal er altijd een kracht naar B zijn: q beweegt naar B (reken de krachten voor een willekeurige X maar uit)
Voorbij A (meer naar links), stoot A opnieuw q af en blijft B trekken. Maar B heeft wel een 9x grotere lading en trekt dus harder. Door de afstand verzwakt hij. Evenwel er is een situatie denkbaar waarbij de krachten elkaar opheffen. Als 1/y2 = 9/(AB+y)2 (beide krachten aan elkaar gelijk stellen en de gemeenschappelijke factoren f q wegdelen). Of y2 = (AB + y)2/9 .
De rest kun je nu uitrekenen?
Voorbij B (meer naar rechts) trekt B met een kracht naar links. A blijft wegduwen met een kracht naar rechts. De krachten zijn gegeven door f q.10-3/(AB+x)2 door lading A en als -f q.9.10-3/x2 door B als x de afstand is rechts van B. Omdat B een grotere lading heeft en A steeds verder weg staat (lengte AB verwijderd) zal er altijd een kracht naar B zijn: q beweegt naar B (reken de krachten voor een willekeurige X maar uit)
Voorbij A (meer naar links), stoot A opnieuw q af en blijft B trekken. Maar B heeft wel een 9x grotere lading en trekt dus harder. Door de afstand verzwakt hij. Evenwel er is een situatie denkbaar waarbij de krachten elkaar opheffen. Als 1/y2 = 9/(AB+y)2 (beide krachten aan elkaar gelijk stellen en de gemeenschappelijke factoren f q wegdelen). Of y2 = (AB + y)2/9 .
De rest kun je nu uitrekenen?
Nick
op
18 september 2021 om 19:34
Hallo Casper!
Je ingeving over de eerste wet van Newton klopt inderdaad! Een positieve lading q ondergaat geen versnelling als Fres = 0. In deze opdracht zijn er twee krachten die op q in punt P kunnen werken, namelijk de ladingen in A en B. Deze ladingen oefenen dus een elektrische kracht FA en FB uit op deze lading. Deze twee krachten kunnen elkaar alleen opheffen tot Fres = 0 als FA = -FB, oftewel de krachten zijn even groot en hebben een tegengestelde richting.
In principe kun je met dit gegeven en de formule voor de elektrische kracht op een lading alle deelvragen a t/m d oplossen. Probeer het hier eens mee!
Je ingeving over de eerste wet van Newton klopt inderdaad! Een positieve lading q ondergaat geen versnelling als Fres = 0. In deze opdracht zijn er twee krachten die op q in punt P kunnen werken, namelijk de ladingen in A en B. Deze ladingen oefenen dus een elektrische kracht FA en FB uit op deze lading. Deze twee krachten kunnen elkaar alleen opheffen tot Fres = 0 als FA = -FB, oftewel de krachten zijn even groot en hebben een tegengestelde richting.
In principe kun je met dit gegeven en de formule voor de elektrische kracht op een lading alle deelvragen a t/m d oplossen. Probeer het hier eens mee!
Tobias
op
28 oktober 2021 om 19:01
Sorry, ik heb twee vragen:
1. Waarom kan B niet een kracht uitoefenen op q? Dus in de tekening zou er dan een lijn van B richting q wijzen?
2. Waarom geldt er Fres: FAopP-FBopP? Mag je dit niet andersom nemen?
Ik raak in de war met bijv: de kracht van A op P tussen de kracht van P op A en hoe men dit moet tekenen.
Tobias
1. Waarom kan B niet een kracht uitoefenen op q? Dus in de tekening zou er dan een lijn van B richting q wijzen?
2. Waarom geldt er Fres: FAopP-FBopP? Mag je dit niet andersom nemen?
Ik raak in de war met bijv: de kracht van A op P tussen de kracht van P op A en hoe men dit moet tekenen.
Tobias
Theo de Klerk
op
28 oktober 2021 om 19:12
1) de groene krachtpijl in alle tekeningen is veroorzaakt door de groengekleurde lading in B.
Je hebt gelijk dat B op q maar ook q op B een kracht uitoefent. De opgave suggereert dat B vastgeplakt zit op zijn positie. Dat betekent niet dat de kracht er niet is, maar dan de lijm op spijker of waarmee B ook op zijn plaats gehouden wordt even groot op B werkt maar in tegengestelde richting waardoor de kracht op B netto nul is en dus niet gaat bewegen.
2) Fres is altijd de resulterende kracht van alle krachten die op een voorwerp werken. En op geladen deeltje q werken 2 krachten, dus Fres is het netto resultaat ervan. Beide krachten heten ook xxxOP_P en moeten dus worden samengeteld om te weten wat er met q in punt P gebeurt. Krachten tel je altijd op. Dat optellen soms aftrekken is komt alleen voor als beide krachten tegengesteld zijn. Dan wordt het bijv 4 + (-3) = 4 - 3.
Je hebt gelijk dat B op q maar ook q op B een kracht uitoefent. De opgave suggereert dat B vastgeplakt zit op zijn positie. Dat betekent niet dat de kracht er niet is, maar dan de lijm op spijker of waarmee B ook op zijn plaats gehouden wordt even groot op B werkt maar in tegengestelde richting waardoor de kracht op B netto nul is en dus niet gaat bewegen.
2) Fres is altijd de resulterende kracht van alle krachten die op een voorwerp werken. En op geladen deeltje q werken 2 krachten, dus Fres is het netto resultaat ervan. Beide krachten heten ook xxxOP_P en moeten dus worden samengeteld om te weten wat er met q in punt P gebeurt. Krachten tel je altijd op. Dat optellen soms aftrekken is komt alleen voor als beide krachten tegengesteld zijn. Dan wordt het bijv 4 + (-3) = 4 - 3.
Tobias
op
28 oktober 2021 om 20:45
Dank.
Dus met FA op P wordt de kracht van A op P bedoelt? A wordt dan toch juist afgestoten door P? Dus die krijgt dan een beweging naar rechts? En B op P: B trekt P toch aan? Dus dan moet B toch naar P wijzen? Dus krijg je dan niet FBopP-FAopB
Dus met FA op P wordt de kracht van A op P bedoelt? A wordt dan toch juist afgestoten door P? Dus die krijgt dan een beweging naar rechts? En B op P: B trekt P toch aan? Dus dan moet B toch naar P wijzen? Dus krijg je dan niet FBopP-FAopB
Theo de Klerk
op
28 oktober 2021 om 21:01
FA op P is een kracht in P veroorzaakt door A. Inderdaad.
Of die kracht aantrekkend (wijzend richting A) of afstotend is (wijzend weg van A) geeft de richting van de krachtsvector in P aan.
Ik weet niet op welk van de figuren die getekend zijn je verwijst, maar in alle gevallen tel je voor het punt P (waar het geladen deeltje zit met lading q) de rode en groene kracht pijl op. Soms heffen die elkaar op (onderste tekening), soms werken ze samen (1e tekening) en soms werken ze elkaar tegen maar zijn niet even groot (middelste tekening).
>Dus krijg je dan niet FBopP-FAopB
Nee. want we kijken alleen naar de krachten op P en dat is alleen FBopP.
Wat A met B doet is in dit kader irrelevant.
Of die kracht aantrekkend (wijzend richting A) of afstotend is (wijzend weg van A) geeft de richting van de krachtsvector in P aan.
Ik weet niet op welk van de figuren die getekend zijn je verwijst, maar in alle gevallen tel je voor het punt P (waar het geladen deeltje zit met lading q) de rode en groene kracht pijl op. Soms heffen die elkaar op (onderste tekening), soms werken ze samen (1e tekening) en soms werken ze elkaar tegen maar zijn niet even groot (middelste tekening).
>Dus krijg je dan niet FBopP-FAopB
Nee. want we kijken alleen naar de krachten op P en dat is alleen FBopP.
Wat A met B doet is in dit kader irrelevant.