En laddad kula hänger mellan två plattor, vilka krafter utövas
Frågan: ”En kula med laddningen 3,2 μC och massan 5,2 gram hänger i en lätt tråd mellan två plattor. Spänningen mellan plattorna är 1,5kV och avståndet mellan plattorna är 15 cm. Beräkna storleken på de krafter som verkar på kulan. Rita en kraftsituation där storlek och riktning tydligt framstår.”
Jag är osäker på om jag har med allt och om jag tänkt rätt på den elektrostatiska kraften. Här nedan är det jag kommit fram till.
Den elektriska kraften måste du försöka räkna ut på annat sätt. Du försöker använda coulombs lag, men du får spänningen mellan plattorna och avståndet mellan dem, från uppgifttexten. Då kan du räkna ut det elektriska fältet mellan plattorna. Kommer du vidare?
Är det denna formel: Fe = U · Q / d = 1500V*(3,2*10^-6)/0,15= 0,032 N ? Och har jag missat andra krafter? jag tänkte en drag kraft från tråden som pekar uppåt då jag misstänker att jag gjort fel och att Fe istället riktas åt sidan där kulan svänger.
Är det denna formel: Fe = U · Q / d = 1500V*(3,2*10^-6)/0,15= 0,032 N ?
Ja, det är det. Jag hade redovisat den
så ser man lättare hur det hänger ihop
Och har jag missat andra krafter? jag tänkte en drag kraft från tråden som pekar uppåt då jag misstänker att jag gjort fel och att Fe istället riktas åt sidan där kulan svänger.
Ja, det finns en snörkraft också. Vi kan reda ut en kraft i taget så blandar vi inte ihop dem. Du verkar ha insett ditt misstag, i vilken riktning är riktad?
Nedanstående är inget direkt svar.
(Denna fråga var också med på förra årets kursprov i fysik 1. Bestod prövnigen du gjorde bara av kursprovet? Jag trodde att kursproven inte publicerades förrän efter ett par år. Kanske inte är likadant som för nationella dock?)
Prövningen jag gjorde var inte ett nationellt prov utan det var ett prov som läraren hade gjort, han hade kanske tillgång till förra årets prov. Jag har faktiskt ingen koll, jag minns några frågor som jag inte kunde lösa på prövningen så tänkte om jag kunde få hjälp här.
JohanF skrev:Är det denna formel: Fe = U · Q / d = 1500V*(3,2*10^-6)/0,15= 0,032 N ?
Ja, det är det. Jag hade redovisat den
så ser man lättare hur det hänger ihop
Och har jag missat andra krafter? jag tänkte en drag kraft från tråden som pekar uppåt då jag misstänker att jag gjort fel och att Fe istället riktas åt sidan där kulan svänger.
Ja, det finns en snörkraft också. Vi kan reda ut en kraft i taget så blandar vi inte ihop dem. Du verkar ha insett ditt misstag, i vilken riktning är riktad?
Jag tänkte att Fe är riktat mot plattorna eller riktningen kulan svänger
Jag tänkte att Fe är riktat mot plattorna eller riktningen kulan svänger
Bra. Din uppgiftformulering beskriver inte vilken platta som har större potential, så du vet inte åt vilket håll (mot höger eller vänster platta) som är riktad. Du får anta en riktning i din figur.
Nu är det bara snöret som har kontakt med kulan som kan utöva en kraft. Hur stor, och i vilken riktning går den?
Eftersom det inte finns några givna vinklar och det också inte står i uppgiften om den är i rörelse så vet jag inte exakt hur jag kan lösa det förutom att tänka på kraftjämvikt så att Fs=Fe+Fg
Riktningen är riktat upp mot snöret som ritat för Fe i inlägget jag postat
Precis! men hur stor är den?
JohanF skrev:Precis! men hur stor är den?
Det är väl spänningskraft som man kan räkna med F= m*a men det finns ingen acceleration som utövas som är känd förutom gravitationen. Är det då lika stor kraft som gravitationskraften?
Rita en figur med de krafter som vi har pratat om inritade. Se till att accelerationen blir noll.
Om accelerationen ska vara noll så måste kraftsumman vara noll i både x- och y-led, eller hur? Hur måste isåfall figuren se ut? I uppgifttexten står att man måste rita en figur med tydlig storlek och riktning på krafterna. Hänger snöret lodrätt?
Oj nej, den hänger snett. Jag antog att den svänger men det står inte i uppgiften, det var lite slarvfel där:/
Det där ser bättre ut, men jag tror fortfarande att en lärare skulle tycka att längden på inte riktigt stämmer i bilden. Hur ska du göra för att beräkna längden? (Tips, använd vektoraddition)
om jag förstår rätt så kan man beräkna storleken på Fs genom att addera Fg och Fe så Fs=Fg+Fe
är det för att det ska bli kraftjämvikt ?
Ja, det blev jättebra!
Enligt uppgiften ska du redovisa storleken på dem också. Du har fått , . Hur stor blir ?
Då bli Fs= 0,083N
Visst har ni gjort vektoraddition i matten? Hur adderar man vektorer?
Det var ett tag jag läste matte men nu minns jag att man subtraherar eller adderar beroende på riktningen. Hade helt glömt bort det. Men i det här fallet är det väl Pythagoras sats man tar på grund av riktningarna. så Fs= =ca 0,06 N
Tack så mycket för hjälpen!