Fysik

Udregn elektrisk felt på en partikel

27. marts 2009 af mathjælp (Slettet)

Det her er en relativ let opgave (vedhæftet som billede), som jeg bare ikke kan få til at give det rigtige. Har siddet med den i alt for lang tid nu, så nu smider jeg den herind

Jeg skal bestemme størrelsen og retningen af det elektriske felt på "prikken" oppe i højre hjørne.

Partiklen øverst til venstre kalder jeg 1 og den nederst til venstre kalder jeg 2.

Det elektriske felt fra 1 må være

E1 = k*3 nC/(0,05m)^2 * i hvor k = 1/(4pi*E_0) og i er enhedsvektoren langs x-aksen

E1= 1,08*10^4 N/C *i

STØRRELSEN på det elektriske felt fra 2 må være

E2 = k*3nC/((0,1m)^2 + (0,05 m)^2) = 2,16*10^3 N/C

Vinkel Ø er

Ø = arctan(10/5) = 63 grader.

Dvs. det elektriske felt giver

E2 = E2*cosØ*i + E2*sinØ*j = 9,7*10^2 N/C*i + 1,9*10^3 N/C*j

hvor j er enhedsvektoren langs y-aksen.

Det samlede elektriske felt må derfor være

E_samlet = (1,08*10^4 N/C + 9,7*10^2 N/C)*i + 1,9*10^3 N/C*j = 1,2*10^4 N/C*i + 1,9*10^3 N/C*j

Størrelsen på det samlede elektriske felt er

E_samlet = sqrt((1,2*10^4 N/C)^2 + (1,9*10^3 N/C)^2) = 1,2*10^4 N/C

og retningen er

Å = arctan(1,9*10^3/1,2*10^4)= 9,3 grader.

Men det er forkert.... hvor går jeg galt i byen?


Svar #1
27. marts 2009 af mathjælp (Slettet)

Nå, jeg kan ikkke finde ud af at vedhæfte, så her er den: peecee.dk/uploads/032009/Screenshot3.png


Brugbart svar (1)

Svar #2
27. marts 2009 af Jerslev (Slettet)

#0: Hvad er vinkel Ø?


Brugbart svar (2)

Svar #3
27. marts 2009 af Jerslev (Slettet)

#0: Ah, jeg tror, jeg har regnet den ud nu. Din fejl opstår, i det din vinkel Ø ikke er vinklen imellem x-aksen og retningsvektoren ud til punktet fra ladning 2. Det er vinklen fra y-aksen ned til retningsvektoren fra ladning 2. Du skal dermed bruge vinklen φ = 90* - Ø. Det skulle gerne give det rigtige.


Brugbart svar (2)

Svar #4
27. marts 2009 af Jerslev (Slettet)

#0: Her er mit bud på en besvarelse.

Vedhæftet fil:scan0001.jpg

Brugbart svar (2)

Svar #5
27. marts 2009 af Jerslev (Slettet)

#4: Og jeg ser, at jeg har glemt en y-hat-vektor på det sidste led i svaret.


Svar #6
27. marts 2009 af mathjælp (Slettet)

Vinkel Ø er vinklen mellem x-aksen og det elektriske felt fra 2.

Jeg kan stadigvæk ikke få det rigtige svar, som er 1,18*10^3 N/C ved 5,5 grader over +x-aksen (iflg. facit)

Hvis jeg bruger vinklen 90-Ø får jeg 4,2*10^3 N/C ved 13,3 grader over x-aksen?


Svar #7
27. marts 2009 af mathjælp (Slettet)

Ok, jeg kigger lige på det! Tak :)


Brugbart svar (2)

Svar #8
27. marts 2009 af Jerslev (Slettet)

#6: Netop der laver du i hvert fald en fejl. Med din beregning er vinkel Ø ikke, som du siger. Det er nemlig vinklen imellem y-aksen (antaget, at den er lodret op) og retningsvektoren fra 2 til P.


Svar #9
27. marts 2009 af mathjælp (Slettet)

#8 Hmm, jeg kan stadigvæk ikke få det rigtige, når jeg sætter tallene ind i din formel.

Jeg ved jo at sqrt(Ex^2 + Ey^2) = 1,18*10^3 N/C (dvs. Ex er x-komposanten etc.) og det giver det ikke. Måske er jeg bare en idiot til at taste det ind på lommeregneren? Kan jeg få dig til at taste det ind?


Brugbart svar (2)

Svar #10
27. marts 2009 af Jerslev (Slettet)

#9: Hvis jeg har husket korrekt, at epsilon_0 = 8,85*10^-12 og enhederne går op ved direkte indsætning, så får jeg:

sqrt(E_x^2 + E_y^2) = 11,91*10^3 N/C

Kan der hentes en faktor 10 et sted, så skulle den vist være der.


Svar #11
27. marts 2009 af mathjælp (Slettet)

Har du lavet længderne om til meter?

Jeg prøver lige selv igen!


Brugbart svar (1)

Svar #12
27. marts 2009 af Jerslev (Slettet)

#11: Ja, jeg har regnet i SI enheder hele vejen igennem.


Svar #13
27. marts 2009 af mathjælp (Slettet)

Jeg får det nemlig også til 1,19*10^4 N/C.

For y-komposanten har jeg

1/(4pi*8,85*10^-12 C/(N*m^2)) * (3*10^-9N/((0,05m)^2+(0,1 m)^2)) = 1,92*10^3 N/C, og tilsvarende for x-komposanten får jeg 1,18*10^4 N/C.

Jeg har checket enhederne efter, de burde være rigtige.


Brugbart svar (2)

Svar #14
27. marts 2009 af Jerslev (Slettet)

#13: Vi har samme komposanter, men det burde vi naturligvis også, i det vi begge har brugt samme formel. :P


Svar #15
27. marts 2009 af mathjælp (Slettet)

Jeps :)

Nu har vi slået fast at jeg godt kan sætte tal ind i en formel :)

Jeg har brugt lidt ala samme fremgangsmåde som her: peecee.dk/uploads/032009/Screenshot5.png

Forskellen er, at de bestemmer F i stedet for E, men det burde jo være ligetil, da F=E*q.


Brugbart svar (2)

Svar #16
27. marts 2009 af Jerslev (Slettet)

#15: Jeg får desuden feltet til at pege 10 grader over +x-retningen. Ikke de 5,5, som din facitliste skriver.


Svar #17
27. marts 2009 af mathjælp (Slettet)

ARGH!! Jeg har lige skrevet med en fra min klasse, og jeg har simpelthen fået skrevet der forkerte facit ned fra tavlen. Det er facit på næste opgave.... d'oh!

Men så er mine resultater i #0 vel også korrekte? Eller får du noget andet på decimalerne?


Brugbart svar (2)

Svar #18
27. marts 2009 af Jerslev (Slettet)

#17: lol. :D Sådan kan det jo gå engang imellem. =)

Man skal lære at stole på sig selv. Jeg har oplevet, at facitlister er forkert på den.

Vi er enige om facit. Det er decimalerne, der skiller os ad. Feltet vil være:

Etot = 1,2*104 N/C i en vinkel af ~10 grader fra +x-aksen.


Svar #19
27. marts 2009 af mathjælp (Slettet)

Wee, så kom vi endelig til enighed. Min ven har også fået det samme resultat.

Nåh, nu vil jeg se om jeg kan få den næste opgave til at give noget fornuftigt. suk.


Svar #20
27. marts 2009 af mathjælp (Slettet)

Og lige for at være helt off-topic: 60-70 kr./time for lektiehjælp er da næsten for billigt? I de opslag jeg har set er 100 kr./h mindsteprisen, de fleste ligger dog på 125-150 kr./h?

Hvilket må siges at være en ganske fin timeløn, eftersom den er skattefri :)


Forrige 1 2 Næste

Der er 24 svar til dette spørgsmål. Der vises 20 svar per side. Spørgsmålet kan besvares på den sidste side. Klik her for at gå til den sidste side.