VRAAG 7 (Begin op 'n nuwe bladsie.) Twee puntladings, q1 en q2, word 30 cm van mekaar langs 'n regtlyn geplaas - NSC Physical Sciences - Question 7 - 2019 - Paper 1

q2 is positief. Aangesien die netto veld by punt P nul is, en q1 negatief is, moet die veld deur q2 teenoor q1 wees om die netto veld te balanseer. Dit beteken dat q2 positief is, omdat die velde in teenoorgestelde rigtings moet wees.

Die netto elektriske veld is nul, wat beteken dat die velde van q1 en q2 mekaar gelyk en van teenoorgestelde rigtings is:

$E_{net} = E_{q1} + E_{q2} = 0$

Aangesien die afstand van q1 tot punt P (10 cm of 0.1 m) en van q2 tot punt P (30 cm of 0.3 m) is:

$E_{q1} = k \frac{|q1|}{r_{q1}^2} = k \frac{3 \times 10^{-9}}{(0.1)^2},$

$E_{q2} = k \frac{|q2|}{r_{q2}^2} = k \frac{q2}{(0.3)^2}$

Ek weet dat $E_{q1} = -E_{q2}$:

$\frac{3 \times 10^{-9}}{(0.1)^2} = \frac{q2}{(0.3)^2}$

Na vereenvoudiging kry ons:

$q2 = 4.8 \times 10^{-8} C$.

Die elektrostatiese krag (aantrekking of afstoting) tussen twee puntladings is direk eweredig aan die produk van die ladings en omgekeerd eweredig aan die kwadraat van die afstand tussen hulle.

Die elektrostatiese krag kan bereken word met die formule:

$F = k \frac{|q1 \cdot q2|}{r^2}$

waar:

• $k = 8.99 \times 10^9 \text{ N m}^2/\text{C}^2$,
• $r = 0.4 m$,
• $q1 = -3 \times 10^{-9} C$,
• $q2 = 4.8 \times 10^{-8} C$.

Substitusie van waardes gee:

$F =\ (8.99 \times 10^9) \frac{|-3 \times 10^{-9} \times 4.8 \times 10^{-8}|}{(0.4)^2} = 1.44 \times 10^{-4} N$.

JA, die diagram is korrek. Beide ladings q3 en q4 is gelyk en positief. Dit is waarskynlik omdat die ladings met mekaar in kontak gebring is en gelykheid in ladings met drie na vier ladings geïnduseer is. Aangesien nie 'n negatiewe lading teenwoordig was nie, bly die balanseer 'n positiewe interaksie.