Fysik

Hurtig hjælp taaak! elektrisk felt

19. november 2018 af Pablosenior - Niveau: A-niveau

En lille metalkugle med ladning Q=-3,89 μC er anbragt i et isolerende stativ. En anden lille metalkugle med masse 5,0g og ladning q= -8,4 μC bliver skuft afsted mod Q. På et tidspunkt er afstanden mellem q og Q 1,2m og q bevæger sig med hastigheden 35,0 m/s mod Q.

a. Bestem hastigheden af q når den er 0,6m fra Q

b. Hvor tæt når q på Q?

Brugbart svar (0)

Svar #1
19. november 2018 af peter lind

a) brug energievarelse. Se dit forrige indlæg

b) se dit forrige indlæg

Brugbart svar (0)

Svar #2
20. november 2018 af mathon

Energibevarelse betyder:
Tab af kinetisk energi = tilvækst i potentielk energi.

Bemærk:
$\small E_{pot}=\int_{a}^{b}F\mathrm{d}r=\int_{a}^{b}\tfrac{q_1\cdot q_2}{4\pi \varepsilon _o}\cdot \frac{1}{r^2}\mathrm{d}r=\tfrac{q_1\cdot q_2}{4\pi \varepsilon _o}\left [ -\frac{1}{r} \right ]_{a}^{b}=\tfrac{q_1\cdot q_2}{4\pi \varepsilon _o}\cdot \left ( \frac{1}{a}-\frac{1}{b} \right )$

Brugbart svar (0)

Svar #3
20. november 2018 af mathon

$\small \small \small\left | \Delta E_{pot} \right |=\left ( 0.293677\; J\cdot m \right )\cdot \left | \frac{1}{a}-\frac{1}{b} \right |$

$\small \small {E_{kin}}^{beg}=0.5\cdot (0.005\; kg)\cdot \left ( 35.0\; \tfrac{m}{s} \right )^2=3.0625\; J$

Brugbart svar (0)

Svar #4
20. november 2018 af mathon

Ved ar formindske afstanden fra 1.2 m til 0.6 m
øges den potentielle energi
med
$\small \small\left | \Delta E_{pot} \right |=\left ( 0.293677\; J\cdot m \right )\cdot \left | \frac{1}{1.2\; m}-\frac{1}{0.6\: \; m} \right |=0.244731\; J$

mindskes den kinetiske energi
med
      $\small 0.244731\; J$
så
$\small E_{kin}=3.0625\; J-0.244731\; J =2.81777\; J$
hvorfor
      $\small v=\sqrt{\frac{2\cdot (2.81777\; J)}{0.005\; kg} } =33.57\; \tfrac{m}{s}$ i afstanden 0.6 m.

Brugbart svar (0)

Svar #5
20. november 2018 af mathon

Når $\small v=0$ , er q tættest på Q:

$\small \small\left | \Delta E_{pot} \right |=\left ( 0.293677\; J\cdot m \right )\cdot \left | \frac{1}{1.2\; m}-\frac{1}{b} \right |=3.0625\; J$

$\small \left | \frac{1}{1.2\; m}-\frac{1}{b} \right |=\frac{3.0625\; J}{ 0.293677\; J\cdot m}$

$\small \frac{1}{b}-\frac{1}{1.2\; m}=10.4281\; \tfrac{1}{m}$

$\small \frac{1}{b}=10.4281\; \tfrac{1}{m}+\tfrac{1}{1.2} \tfrac{1}{m}=11.2615\tfrac{1}{m}$

$\small b=0.0888\; m\approx 9\; cm$

Skriv et svar til: Hurtig hjælp taaak! elektrisk felt

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.