Fysica verbetering oefingen coulombkracht PDF

Preview

Summary

Verbetering van oefeningen op de coulombkrachten. Goed om te oefenen...

Description

Verbetering oefeningen Coulombkracht. 15. Q1 . Q2

F = k.

r2

Invullen geeft: F = .k .

Q1 .(5,7.10  6 )

1

r2

Als je – 2,0.10-6 C toevoegt: Gevolg: Q1  2,0.10  6 C .5,7.10  6 C F  k. 2 r2

F = 2. k ..

Q1  2,0 .10 6 C. .5,7.10  6 C

2

r2

Uit 1 en 2 volgt: Q1 2. Q1  2,0.10  6 C

Q1 kan theoretisch zowel plus als min zijn. Als Q1>0

Q1= + 2 (Q1 – 2,0.10-6C) Q1 =- 2 (Q1 – 2,0.10-6C)

Als Q1< 0

Q1 = 4,0.10-6C Q1 = 1,3.10-6 C

- Q1= + 2,0.(Q1 – 2,0.10-6C)

Of: - Q1 = - 2. .(Q1 – 2,0.10-6C) Er zijn dus 2 oplossingen:

Q1 = 1,3.10-6 C (kan niet want Q1< 0) Q1 = 4,0.10-6C (kan niet want Q1< 0)

Q1 = 4,0.10-6C als je 2,0.10-6 C toevoegt, wordt Q1 gelijk aan + 2,0.10-6C De ladingen stoten elkaar af. De grootte van de kracht is F/2 Q1 = 1,3.10-6 C als je - 2,0.10-6 C toevoegt, wordt Q1 gelijk aan - 0,7.10-6C De ladingen trekken elkaar aan. De grootte van de kracht is F/2 Ook door te redeneren kun je afleiden dat Q1 niet negatief kan zijn, want dan moest de kracht groter worden als we nog meer negatieve lading zouden toevoegen. 16.

Een positieve lading is in rust als de krachten op de lading o.w.v. Qa en Qb elkaar compenseren. Vermits de ladingen verschillend zijn, is ofwel Qa ofwel Qb het grootst In het eerste geval kunnen de krachten even groot zijn in punt 3, in het tweede geval in punt 1. Het juiste antwoord is dus d. 17. Verbind de 2 elektroscopen met elkaar met een geleider. Nader de elektroscopen met de geladen staaf langs één kant (niet aanraken). Vrije elektronen zullen verschuiven. De vrije elektronen die bij de ene elektroscoop weggaan, worden door de andere opgenomen. Daardoor krijgen de elektroscopen een even grote tegengestelde lading. Verbreek dan de verbinding en verwijder de staaf. 18.

19. Bereken eerst het aantal atomen Cu:

m =n.M

n=

m 3,1 g  0,049 mol M 63,5g / mol

aantal atomen:N = n.NA = 0,049mol. 6,02.1023atomen/mol = 2,9.1022 aantal elektronen= 2,9.1022.29 = 8,5.1023 lading van de elektronen = 8,5.1023(- 1,60.10-19 C) = - 14.104 C lading van de protonen = 14.104 C

Bereken de kracht tussen de ladingen: F = k.

Q1 . Q2 r2

8,99.10 9.

 14.10 4 C 14.10 4 C (1350.103 m )2

=91.106 N

20. Het juiste antwoord is b 21. Het voorwerp is sterk negatief geladen. Hierdoor zullen negatieve ladingen in de elektroscoop naar beneden worden geduwd, waardoor de onderkant minder positief wordt, neutraal en vervolgens sterk negatief wordt. 22. het juiste antwoord is c 23. Om de elektrische afstotingskracht te bepalen hebben we de afstand r tussen de ladingen nodig. Die kun je berekenen met de sinus. Sin 36° = (r/2)/20,0.10-2m Dus r = 24.10-2 m De kracht F van de ladingen op elkaar is: 30,0.10

Q1 . Q2

F = k.

r2

= 8,99.109

6

. 30,0.10

( 24.10  2)

6

2

F = 14.10 N

24. Als je 2 geleidende bolletjes met elkaar in contact brengt, verdeelt de nettolading van 6,00 μC – 4,00 μC = + 2,00 μC zich gelijk over de 2 bollen. Elke bol krijgt dus een ladoing van + 1,00 μC. De bolletjes stoten elkaar af. De grootte van de kracht is: F = k.

Q1 . Q 2 r2

= 8,99.109.

1,00.10  6 1,00.10  6 (0,10m ) 2

= 0,90 N...