Hei, elikkäs en mitenkään saa ratkaistua alla olevaa tehtävää, niin voisiko joku kiltti ihminen kertoa miten se ratkaistaan tai jopa ratkaista sen?
Levykondensaattorin pyöreiden levyjen halkaisija on 14,8 cm ja levyjen välinen etäisyys 61 mm. Levyjen välinen jännite on 870 V. Levyjen väliin tuodaan varattu pallo 21 cm:n ripustuslangan varassa. Lanka muodostaa 5,0o:n kulman pystysuunnan kanssa. Mikä on pallon sähkövaraus, kun sen massa on 1,3 g?
Tarvitaan apua fysiikan sähköopin tehtävään
ApuaFysiikkaan
10
402
Vastaukset 10
- ldajdlajjd
eipä täällä juurikaan ole kilttejä ihmisiä, ainakaan kovin montaa
- fysiikka.rules
Voit lähteä siitä, että tuon kokoisessa levysysteemissä vaikuttava sähkökenttä ei ole homogeeninen, joten numeerisiin approksimaatioihin tuo johtaa.
- fysiikka.rules
Korjataan "tuon kokoinen" tuon muotoiseksi.
- skdjneuff
Sähköopin opinnoistani on vierähtänyt jo jonkin verran aikaa, mutta sanotaan silti jotain:
Tehtävässä oletetaan ilmeisesti, että sähkökenttä on homogeeninen , ainakin levyjen välisessä tilassa levyjen keskipisteen ympärillä, sillä levyjen halkaisija on kohtalaisen suuri verrattuna levyjen väliseen etäisyyteen? Silloin levyjen välinen jännite (sen itseisarvo tarkemmin sanottuna) saadaan yhtälöstä: U = E * L, missä L = 61mm = 0,0061m ja U = 870V. Laske tästä yhtälöstä sähkökentän voimakkuus E.
Tutkitaan sitten pallon liiketilaa: pallo pysyy paikallaan eli kyse on tasapainosta (vertaa mekaniikan opinnot). Matemaattisesti tasapaino määritellään siten, että kappaleeseen vaikuttavien voimien vektorisumma on nolla (eli x- ja y-akselin suuntaiset voimat (niiden resultantit) ovat nollia. Piirrä siis ensin kuvio, jossa näkyy palloon kohdistuvat voimat: painovoima 0,0013kg * 9,81kgm/s^2 alaspäin, palloon kohdistuva sähköinen voima F = q * E sivullepäin (sähkökentän voimakkuus E laskettu yllä ja q on kysytty varaus, joka täytyy lopulta ratkaista) ja 5,0 asteen kulmassa oleva langan jännitysvoima (siis yläviistoon 5 astetta). Toimi niin kuin mekaniikassakin aina toimitaan tasapainovoimia ratkottaessa. Saadaan yhtälöpari, josta q voidaan ratkaista.
Mutta kuten sanottu, opinnoistani on kulunut jo monta vuotta, joten en mene takuuseen siitä, että ratkaisuperiaate on oikea:- parametri.kans
Muuten menee hyvin, mutta annetun tehtävän perusteella ei ole syytä olettaa että sähköinen voima osoittaisivälttämättä juuri sivullepäin. Aivan yhtä hyvin se voi osoittaa 60 astetta ala- tai yläviistoon.
Eli ko voiman F suunnan kulma vaakatasoon nähden on tehtävän parametri, jonka funktiona vastaus tulee antaa.
F=qE, E=U/d
tan (5°)=qE/m/g→q=tan (5°)*m*g*d/U
=0,00000007815CIlmeisesti tehtävässä on kuva, jossa kondensaattorilevyt ovat pystyssä eli niiden tuottama sähkökenttä vaakasuuntainen.
Levykondensaattorin sähkökentän merkittävä epähomogeenisuus ulottuu levyjen välissä vain noin parin levyjen välisen etäisyyden päähän levyjen reunasta. Sitä syvemmällä levyjen välissä on sähkökenttä varsin homogeeninen. Näin siis ainakin sen perusteella mitä olen itse kenttiä numeerisesti joutunut ratkaisemaan.
Laplacen yhtälön numeerisesti ratkaisevia softia löytyy vapaasti verkosta esimerkiksi Q_u_i_c_k_f_i_e_l_d. Sellaisen tekeminen itse ei ole kovin hankalaa, kun tässä riittää kaksiulotteinen mallinnus eikä algoritmin tarvitse olla tehokas.- Huutiukko
Mihinkä tässä peräti Laplacea tarvitaan? thoyssa on laskenut mutkattomasti ja oikein merkitsemällä vaakasuorat voimakomponentit yhtäsuuriksi:
mg tan(5 astetta) = q E missä E = U/d. Huutiukko kirjoitti:
Mihinkä tässä peräti Laplacea tarvitaan? thoyssa on laskenut mutkattomasti ja oikein merkitsemällä vaakasuorat voimakomponentit yhtäsuuriksi:
mg tan(5 astetta) = q E missä E = U/d.Laplace liittyy vain ja ainoastaan levykondensaattorin sähkökentän ratkaisemiseen, jos siis jotakuta oikeasti kiinnostaa nähdä reunasta aiheutuvan kentän epähomogeenisuuden vähäisyys kaukana reunasta. Tasaista sähkökenttää käyttäen minäkin tuon voimatasapainon tietenkin ratkaisisin.
Suoran levykondensaattorin sisällä sähkökenttä on homogeeninen.
Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.
Luetuimmat keskustelut
Mikä on totta mikä ei?
Onko juoru vai ei että nimeltä mainitsematon henkilö on tehnyt naiselle/naisille jotain joka on väärin?251905- 128865
Just saying
Mies joka antaa naiselle turvallisen olon, on seksikäs. Ei kieroja kikkoja ja haluaa olla vain sen yhden naisen mies.123657- 54598
Löytyikö syy miksi Martina on Muhiksen kanssa
Saipa naurut Gekkosen kuvasta, missä ovat ravintola Hookissa Immu fight night ottelun jälkeen, Muhoksella pullottaa hirv90565- 65541
Jos selviäisi että kaivattusi
Olisi savant asperger? Rakastaisitko vielä? Savant-lahjakkuus olisi kapea-alaista neroutta liittyen mekanisiin ja tilan88540- 42525
Päivän aivopieru Trumpilta
Trump julisti sodan hyttysiä vastaan. Myös punkit ovat Trumpin sodan kohteena. Eikö vieläkään USA:n kansa tajua tuon uko63503Jokin ei täsmää
Joskus yksi vuosiluku saa katsomaan koko tarinaa uudestaan. Löysin gradun. Matematiikka ei oikein täsmää siihen, mitä mi270491- 12487
Oliko Jani Halmeen aika jo tippua TTK:sta?
Jani Halme ja Claudia Ketonen joutuivat jättämään TTK:n. Halme ja Ketonen saivat viimeiseksi jäänestä tanssista, sambas26474Toivotko vielä viestiä
Minulta? En rohkene enää ottaa yhteyttä, kun varmasti jo uusia naisia elämässä. Nolaisin vain itseni.34463Jorma Uotinen läväytti härskin heiton - Paljastus uudesta TTK-romanssista?
Tuomari Jorma Uotisen linja on välillä hyvinkin rohkea TTK:ssa. Hän näpäytti Jaakko Parkkalille ja Kastanja Rauhalalle v9449Kuka kaipaa T m?
Kerro nainen kirjaimesi vaan... Haluan miettiä kuka tulee ekana mieleeni.. kuin kurkistus tunteiden meren pinnalle, jota32441Miksi jotku naiset on niin tyhmiä
Että elättelevät turhaa toivoa toisen kustannuksella. Onko ne kaikki kaappilesboja vai mikä niitä vaivaa? Sitten itketä51425- 58422
- 41416
S-ryhmän vastuullisuuden kaksoisstandardi
Vastuullisuuspuhe on helppoa. Vaikeampaa on selittää, miksi S-ryhmän omien merkkien tuotteita ja raaka-aineita hankitaan9407Jätä jo se puolisosi, mun kanssa kilpa-asetelma on tuhoisa.
Eikä hän tule sitä voittamaan. Myöskään missään vanhassa ei kannata roikkua, koska ei uskalla kohdata muutosta, hyvät as27406