De wet van Coulomb – problemen en oplossingen

1. Twee puntladingen, QA = +8 μC en QB = -5 μC, en worden gescheiden door een afstand r = 10 cm. Wat is de grootte van de elektrische krachtDe constante k = 8.988 x 109 Nm2C-2 = 9 x 109 Nm2C-2.

De wet van Coulomb – problemen en oplossingen 1

Bekend:

Lading A (q A ) = +8 μC = +8 x 10 -6 C

Lading B (q B ) = -5 μC = -5 x 10 -6 C

k = 9 x 10 9 Nm 2 C −2

De afstand tussen ladingen A en B (r AB ) = 10 cm = 0.1 m

Gevraagd : De grootte van de elektrische kracht

oplossing:

Formule van de wet van Coulomb :

De wet van Coulomb – problemen en oplossingen 2

De grootte van de elektrische kracht:

De wet van Coulomb – problemen en oplossingen 16

[irp]

2. Twee geladen deeltjes, zoals weergegeven in de onderstaande figuur, Q P = +10 μC en Q q = +20 μC, bevinden zich op een afstand r = 10 cm van elkaar. Wat is de grootte van de elektrostatische kracht?

De wet van Coulomb – problemen en oplossingen 4

Bekend:

Lading P (Q P ) = +10 μC = +10 x 10 -6 C

Lading Q (Q Q ) = +20 μC = +20 x 10 -6 C

k = 9 x 10 9 Nm 2 C −2

De afstand tussen ladingen P en Q (r PQ ) = 12 cm = 0.12 m = 12 x 10 -2 m

Gevraagd: De grootte van de elektrische kracht

oplossing:

De wet van Coulomb – problemen en oplossingen 15

[irp]

3. Drie geladen deeltjes zijn in een lijn opgesteld zoals weergegeven in de onderstaande figuur. Lading A = -5 μC, lading B = +10 μC en lading C = -12 μC. Bereken de netto elektrostatische kracht op deeltje B als gevolg van de andere twee ladingen.

De wet van Coulomb – problemen en oplossingen 6

Bekend:

Lading A (q A ) = -5 μC = -5 x 10 -6 C

Lading B (q B ) = +10 μC = +10 x 10 -6 C

Lading C (q C ) = -12 μC = -12 x 10 -6 C

k = 9 x 10 9 Nm 2 C −2

De afstand tussen deeltjes A en B (r AB ) = 6 cm = 0.06 m = 6 x 10 -2 m

De afstand tussen deeltjes B en C (rBC ) = 4 cm = 0.04 m = 4 x 10⁻² m

Gevraagd: De grootte en de richting van de netto elektrostatische kracht op deeltje B.

oplossing:

De nettokracht op deeltje B is de vectorsom van de kracht FBA die deeltje A op deeltje B uitoefent en de kracht FBC die deeltje C op deeltje B uitoefent.

De kracht FBA die deeltje A uitoefent op deeltje B:

 

De wet van Coulomb – problemen en oplossingen 14

De richting van de elektrostatische kracht wijst naar deeltje A (wijst naar links).

De kracht FBC die deeltje A uitoefent op deeltje B:

 

De wet van Coulomb – problemen en oplossingen 13

De richting van de elektrostatische kracht wijst naar deeltje C (naar rechts).

De netto elektrostatische kracht op deeltje B :

F B = F AB – F BC = 675 N – 125 N = 550 Newton.

De richting van de netto elektrostatische kracht op deeltje B wijst naar deeltje C (wijst naar rechts).

[irp]

4. +Q 1 = 10 μC, +Q 2 = 50 μC en Q 3 zijn gescheiden zoals weergegeven in de onderstaande figuur. Wat is de elektrostatische lading op deeltje 3 als de netto elektrostatische kracht op deeltje 2 nul is?

De wet van Coulomb – problemen en oplossingen 9

Bekend:

Lading 1 (q 1 ) = +10 μC = +10 x 10 -6 C

Lading 2 (q 2 ) = +50 μC = +50 x 10 -6 C

De afstand tussen ladingen 1 en 2 (r 12 ) = 2 cm = 0.02 m = 2 x 10 -2 m

De afstand tussen lading 2 en lading 3 (r 23 ) = 6 cm = 0.06 m = 6 x 10 -2 m

De netto elektrostatische kracht op deeltje 2 (F 2 ) = 0

Gezocht : lading 3 (q 3 )

oplossing:

De nettokracht op deeltje 2 is de vectorsom van de kracht F 21 die deeltje 1 op deeltje 2 uitoefent en de kracht F 23 die deeltje 3 op deeltje 2 uitoefent.

De kracht F 21 die deeltje 1 uitoefent op deeltje 2:

De wet van Coulomb – problemen en oplossingen 10

De richting van de elektrostatische kracht wijst naar deeltje 3 (naar rechts).

De kracht F23 uitgeoefend op deeltje 2 door deeltje 3: 

De richting van de elektrostatische kracht wijst naar deeltje 1 (naar links).

De netto elektrostatische kracht op deeltje 2 = 0 :

De wet van Coulomb – problemen en oplossingen 11

Laat een bericht achter