Coulombin laki

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Kaksi 4,5mC suuruista pistevarausta on vedessä 2,6m etäisyydellä toisistaan. Kuinka suurella voimalla varaukset vaikuttaa toisiinsa?

Minä laskin tuon näin:

F = k x Q1Q2/r^2 = k/ε x Q1Q2/r^2

F = 8,99 x 10^9 Nm^2/C^2 / 81 x 4,5mCx4,5mC / 2,5m^2
F = 359599998,96N = 360TN (teraNewton)

Tyhjiön permitiivisyys = 8,99 x 10^9 Nm^2/C^2
Tislatun veden suhteellinen permitiivisyys = 81
Etäisyyden neliö = 2,5m^2

Miksi vastaus oli kirjassa josta luin tämän kysymyksen 360N eikä 360TN. Voin selventää tuota jos joku oli liian epäselvää, mutta osaava laskija voi lakea tuon itse nopeasti, jos tahtoo.

Kommentit (9)

Vierailija

Kirjassa on vastaus ihan oikein. K lasketaan kaavalla 1/(4*pii*ε), jossa ε=ε(tyhjiö)*ε(suhteellinen). Näinpä K:ksi tulee tässä tapauksessa 1/(4*pii*8,85419*10^-12F/m*81)=110957402,1Nm²/C²

Sitten laskuun:

F=[1/(4*pii*ε(tyhjiö)*ε(suhteellinen))*(Q1)²]*((2,5m)²)
(Anteeksi epäselvä kaavahirviö).

eli F=[110957402,1Nm²/C²*(4,5*10^-3 C)²] / ((2,5m)²)=359,5N

ps. Vaihdat pallojen etäisyyttä tehtävän kuluessa, mutta vastauksesta päätellen etäisyys 2,5 metriä on oikea.

Vierailija

Hmmm. aika vaikeaa, siis pitikö se K lakea näin:

[code:39s3zv8v] 1 1
k= -------------- = -----------------------------------------
4*pii*ε0*εr 12,56 * 8,85419*10^9 Nm^2/C^2[/code:39s3zv8v]

Nyt meni sormi suuhun, selittaisittekö paremmin tuota, eli mikä tuossa menee väärin ja mikä tuo

F/m
on?

Vierailija
King
Hmmm. aika vaikeaa, siis pitikö se K lakea näin:

[code:1qvs3gx7] 1 1
k= -------------- = -----------------------------------------
4*pii*ε0*εr 12,56 * 8,85419*10^9 Nm^2/C^2[/code:1qvs3gx7]

Nyt meni sormi suuhun, selittaisittekö paremmin tuota, eli mikä tuossa menee väärin ja mikä tuo

F/m
on?

Väärin tuossa laskussa menee pelkästään se, mitä massikin sanoi. Olet laskenut 4,5mC ilman että otat millicoulombit huomioon. Eli 4,5 C sijaan olisi pitänyt laskea 4,5*10^-3 C. Toi K:n laskemisen kaava on vain omaa turhaa mussutustani. Älä vaivaa sillä päätäsi. Millicoulombit oli laskusi ainoa virhe.

Vierailija

Joo! Huomasin sen itekkin tuossa eilen, kun yritän vähän takoa järkeä päähän, mutta tulipahan tuokin varmistettua.

Vierailija

Entäs sitten tämä:

Kahden tyhjiössä olevan pallomaisen varauksen etäisyys on 17cm. Varausten välinen vetovoima on 19mN. Laske toinen varaus, kun toinen on 2,5 μC.

pitääkö se laskea ihan perusyhtälö oppia käyttäen eli:

[code:29z84s7n] Q1 * Q2
F = k * -------------- |*r^2
r^2

r^2*F = k*Q1*Q2 |:k*Q1

r^2 * F
Q2 =-------------
k*Q1 [/code:29z84s7n]

Siis suurin piirtein noin, laskenpa ite tuon vielä uudelleen ja jos en saa oikeaa tulostaa parilla yrityksellä. Kysynpä sitäki vielä täältä jos täällä on ketään silloin vastaamassa tai edes lukemassa.

Vierailija

Kaava on muokattu oikein. Olet todennäköisesti tehnyt laskimeen näppäilyvirheen, tai sitten kirjan vastausluettelossa on virhe.

EDIT: Massi ehti ensin.

Vierailija
King: F = 359599998,96N = 360TN (teraNewton)

”359599998,96N” on noin yhtä kun 360 MN megaNewton!? (pilkku desimaalin paikalla ilmaisee, että luku on Eurooppalainen, ilmeisesti.)

Euroopassa pätee:
http://fi.wikipedia.org/wiki/Mega

tera T biljoonakertainen 1E12 = 10^12
giga G miljardikertainen 1E9 = 10^9
mega M miljoonakertainen 1E6 = 10^6
---
Amerikkalainen systeemi luvuille yli miljoona perustuvat siihen, että montako ”000” ryhmää on 1000 jälkeen. Billion=1E9, Trillion=1E12, Quadrillion= 1E15

Brittiläinen systeemi perustuu siihen että montako potenssia on luvusta ”1000000”
(Milliard=1E9), Billion= 1E12, Trillion= 1E18, Quadrillion= 1E24

Uusimmat

Suosituimmat