'n Gelaaide sfeer M hang van 'n plafon af 'n ligte onrekbare, geïsoleerde toujie - NSC Physical Sciences - Question 7 - 2022 - Paper 1
Question 7
'n Gelaaide sfeer M hang van 'n plafon af 'n ligte onrekbare, geïsoleerde toujie.
'n Ander gelaaide sfeer N, met 'n massa van 2,04 × 10^3 kg en wat 'n lading van +8... show full transcript
Worked Solution & Example Answer:'n Gelaaide sfeer M hang van 'n plafon af 'n ligte onrekbare, geïsoleerde toujie - NSC Physical Sciences - Question 7 - 2022 - Paper 1
Step 1
7.1 Stel Coulomb se wet in woorde.
96%
114 rated
Only available for registered users.
Sign up now to view full answer, or log in if you already have an account!
Answer
Coulomb's law states that the electrostatic force between two point charges is directly proportional to the product of the magnitudes of the charges and inversely proportional to the square of the distance between them.
Step 2
7.2 Noem die lading op sfeer M POSITIEF OF NEGATIEF is.
99%
104 rated
Only available for registered users.
Sign up now to view full answer, or log in if you already have an account!
Answer
Die lading op sfeer M is POSITIEF.
Step 3
7.3 Teken 'n benoemde vrye kragtediagram (vrye liggama diagram) vir sfeer M.
96%
101 rated
Only available for registered users.
Sign up now to view full answer, or log in if you already have an account!
Answer
In die vrye kragtediagram moet die volgende kragte geteken word:
extFE: Elektrostatiese krag tussen sferes M en N, wat teen die gravitasiekrag inwerk.
extW: Gravitasiekrag wat op sfeer M werk, wat na benede gerig is.
Step 4
7.4 Bereken die grootte van die lading op sfeer M.
98%
120 rated
Only available for registered users.
Sign up now to view full answer, or log in if you already have an account!
Answer
Die elektrostatiese krag kan bereken word met:
F_E = k rac{Q_M Q_N}{r^2}
Gegewe:
QN=+8,6×106C
r=0,3m
F=mg=(2,04×103kg)(9,8m/s2)=20,00N
Bereken QM:
20,00 N = k rac{Q_M (8,6 × 10^6 C)}{(0,3 m)^2}
Hieruit is:
Q_M = rac{20,00 N (0,3 m)^2}{8,988 × 10^9 Nm^2/C^2 imes 8,6 × 10^6 C}
Na alles in te vul, verkry ons QM=2,33×10−6C.
Step 5
7.5.1 Grootte
97%
117 rated
Only available for registered users.
Sign up now to view full answer, or log in if you already have an account!
Answer
Die groottes van die elektrostatiese kragte wat sfeer M op sfeer N en sfeer N op sfeer M uitoefen, is gelyk.
Step 6
7.5.2 Rigting
97%
121 rated
Only available for registered users.
Sign up now to view full answer, or log in if you already have an account!
Answer
Die rigting van die elektrostatiese krag wat sfeer M op sfeer N uitoefen, is teenwoordig teen die rigting van die krag wat deur sfeer N op sfeer M uitoefen.
Step 7
7.6 Bereken die netto elektriese veld by punt X.
96%
114 rated
Only available for registered users.
Sign up now to view full answer, or log in if you already have an account!
Answer
Die netto elektriese veld by punt X (Enet) kan bereken word met die formule:
Enet=EM+EN
Gegewe:
Afstand van punt X tot sfeer M is 0.4 m en van punt X tot sfeer N is 0.1 m:
E_M = k rac{Q_M}{r^2} = rac{(8,988 × 10^9)(2,33 × 10^{-6})}{(0.4)^2}E_N = k rac{Q_N}{r^2} = rac{(8,988 × 10^9)(8,6 × 10^6)}{(0.1)^2}
Die netto elektriese veld by punt X is die som van die twee:
Enet=EM+EN
