everything maths and science - C2B2A

Uitgewerkte voorbeeld 4: Coulomb se wet
VRAAG
Drie puntladings vorm ’n reghoekige driehoek. Hulle ladings is Q1 =4× 10 -9 C =
4 nC, Q2 =6× 10 -9 C =6nC en Q3 = −3 × 10 -9 C = −3 nC. Die afstand tussen Q1
en Q2 is 5 × 10 -2 m en die afstand tussen Q1 en Q3 is 3 × 10 -2 m. Wat is die netto
elektrostatiese krag van Q1 as gevolg van die ander twee ladings as hulle rangskik word
soos hieronder gewys.
OPLOSSING
Q3 = -3 nC
3 × 10 −2 m
Q1 = +4 nC
Stap 1: Bepaal wat benodig word
5 × 10 −2 m
Q2 = +6 nC
Ons moet die netto krag op Q1 bereken. Die krag is die som van twee elektrostatiese
kragte - die kragte van Q2 op Q1 en Q3 op Q1
Stap 2: Bepaal hoe om die probleem te benader
• Ons moet Coulomb se wet gebruik om die elektrostatiese krag wat op Q1 uitgeoefen
word deur Q2 en die elektrostatiese krag wat op Q1 deur Q3 uitgeoefen
word te bereken.
• Ons moet dan die twee kragte optel deur ons reëls vir die optel van vektorhoeveelhede
te gebruik omdat krag ’n vektorhoeveelheid is.
Stap 3: Bepaal wat word gegee
Al die ladings en twee van die afstande word gegee.
Stap 4: Bereken die grootte van die kragte
Die grootte van die krag wat deur Q2 op Q1 uitgeoefen word, wat ons F2 sal noem, is:
F2 = k Q1Q2
r 2
= (9,0 × 10 9 ) (4 × 10-9 )(6 × 10-9 )
(5 × 10-2 ) 2
= (9,0 × 10 9 ) (4 × 10-9 )(6 × 10-9 )
(25 × 10-4 )
= 8,630 × 10 -5 N
328 9.2. Coulomb se wet