8 svar
1053 visningar
Rona är nöjd med hjälpen
Rona 84
Postad: 30 nov 2020 09:36

Tre små positiva elektriska laddningar...

Frågan lyder:

Tre små positiva elektriska laddningar A, B och C är placerade längs en rät linje. Avståndet mellan A och B är 12 cm. A och B har lika stora laddningar medan C har dubbelt så stor laddning som var och en av A och B. 

På vilket avstånd från B skall C placeras för att den resulterande kraften på B skall bli noll?

Det jag tänker är coulumbs lag:

0 = 8,998 x 10^9(QxQx2)/r^2

Jag vet inte riktigt vart jag ska gå härifrån. Jag vet att A och B är lika stora och därmed bör C vara Q x 2. Därefter tar det stopp.

Alex111 333
Postad: 30 nov 2020 10:53

För att den resulterande kraften på B (den mellersta laddningen) skall bli noll bör laddningens kraft mellan A vara lika stor som laddningens kraft mellan C. Börja med att skriva en ekvation för laddningens kraft mellan A och B, och en annan ekvation för laddningens kraft mellan B och C, och genomför sedan beräkningarna. 

 

Ledtråd: Du kan ta ut k-värdet (8,99*10^9) ur bägge ekvationerna för att underlätta för beräkningarna. 

Rona 84
Postad: 1 dec 2020 09:20
Alex111 skrev:

För att den resulterande kraften på B (den mellersta laddningen) skall bli noll bör laddningens kraft mellan A vara lika stor som laddningens kraft mellan C. Börja med att skriva en ekvation för laddningens kraft mellan A och B, och en annan ekvation för laddningens kraft mellan B och C, och genomför sedan beräkningarna. 

 

Ledtråd: Du kan ta ut k-värdet (8,99*10^9) ur bägge ekvationerna för att underlätta för beräkningarna. 

Jag känner inte att jag kommer någon vart. Även när jag likställer AB med BC så blir det för många obekanta.

Alex111 333
Postad: 1 dec 2020 09:53

Prova med att lösa ut Q

Rona 84
Postad: 1 dec 2020 09:58
Alex111 skrev:

Prova med att lösa ut Q

Om jag från början har:

2Q/12^2 = Q*Q2/r^2

Och löser ut Q, får jag:

Q = 144*Q2/r^2

Vet fortfarande inte vart jag ska härifrån.

Det är en bra idé med Coulombs lag. Har du ritat upp hur situationen ser ut med de tre laddningarna? Hur stor är kraften på laddningen B från laddningen A (skriv ett uttryck)? Hur stor är kraften på laddningen B från laddningen C (skriv ett uttryck)? Du vet att nettokraften på B är 0, så dessa båda krafter är lika. Sätt laddningen hos A = Q. Hur stor är laddningen hos C? 

Om avståndet mellan A och B är r och avståndet mellan B och C är R så får vi kQ2r2=kQ·2QR2k\frac{Q^2}{r^2}=k\frac{Q\cdot2Q}{R^2}. Vi kan förkorta bort k och Q2 så det blir bara 1r2=2R2\frac{1}{r^2}=\frac{2}{R^2}. Lös först ut R, sätt sedan in att r = 0,12 m.

Att lösa ut Q är helt onödigt. Det enda som spelar roll när det gäller laddningarna är att C är dubbelt så stor som B och A, som är lika. Man kan förkorta bort Q, som du såg.

Behöver du mer hjälp så visa hur långt du har kommit och fråga igen!

Rona 84
Postad: 1 dec 2020 15:54
Smaragdalena skrev:

Det är en bra idé med Coulombs lag. Har du ritat upp hur situationen ser ut med de tre laddningarna? Hur stor är kraften på laddningen B från laddningen A (skriv ett uttryck)? Hur stor är kraften på laddningen B från laddningen C (skriv ett uttryck)? Du vet att nettokraften på B är 0, så dessa båda krafter är lika. Sätt laddningen hos A = Q. Hur stor är laddningen hos C? 

Om avståndet mellan A och B är r och avståndet mellan B och C är R så får vi kQ2r2=kQ·2QR2k\frac{Q^2}{r^2}=k\frac{Q\cdot2Q}{R^2}. Vi kan förkorta bort k och Q2 så det blir bara 1r2=2R2\frac{1}{r^2}=\frac{2}{R^2}. Lös först ut R, sätt sedan in att r = 0,12 m.

Att lösa ut Q är helt onödigt. Det enda som spelar roll när det gäller laddningarna är att C är dubbelt så stor som B och A, som är lika. Man kan förkorta bort Q, som du såg.

Behöver du mer hjälp så visa hur långt du har kommit och fråga igen!

Jag löste det! tack för en pedagogisk förklaring. 

Ako1 21
Postad: 24 jan 2022 19:22

Hej, 

 

har observerat hjälpen som Rona har fått utav er, jag har dessvärre inte kommit så långt att lösa uppgiften då jag endast befinner mig på

AB =k*( Q^2/r^2) , BC = k*(2Q*Q/r^2) => Q^2/r^2 = 2Q*Q/r^2

Det rationella uttrycket som Smaragdalena har hänvisat förstår jag inte mig på. 

 

tack på förhand

Ako1 21
Postad: 24 jan 2022 20:10

Jag tror att jag löste uppgiften, mitt svar blev ca 17cm. Blir mer än glad om någon skulle bekräfta detta 

Svara Avbryt
Close