[FY 1/A] Elektricitet & Ballongen

Hej,
Jag har fått en stor uppgift i Fysik A som jag behöver hjälp med . Den första är G och den andra är VG och den tredje är MVG nivå.
Jag vill att ni ger mig lite info om vad jag behöver att kolla på osv.

Det står även att det är 4 krafter som verkar på ballongen men jag vet inte vilka det är ???

Med hjälp av statisk elektricitet kan man få en ballong att fastna på väggen. Detta genom att man gnider ballongen mot håret(vissa andra material kan också fungera). När man gör detta kan man nämligen lyckas slita lös elektroner, vilket ger ballongen en effektiv positiv laddning.

Vi antar följande:
Ballongens massa(m)= 3g
Ballongens laddning(q1)= 260nC
Väggens laddning där ballongen befinner sig 100nC
Avståndet mellan ballongens laddningspunkt är och väggens laddningspunkt är 0,01m
C coulombs n=nano=〖10〗^(-9)
coulombslag F=k (q_1 q_2)/r^2 q1 och q 2 =laddning i coulomb F=kraft i newton r= avstånd i meter
k=konstant=8,99*〖10〗^9 Nm^2/C^2

1(G). Rita ut de krafter som verkar på ballongen, tänk på att den står still och att krafter är en vektor dvs. kraftpilarnas längd har betydelse. Tänk på att det är fyra krafter. Räkna ut kraften mellan ballongen och väggen som beror på statisk elektricitet enligt coulumbs lag. Räkna även ut hur många elektroner som tagits bort från ballongen.

2(VG). Förra exemplet var inte helt korrekt. Väggen blir inte laddad i stort. Det rör sig istället om att elektronerna flyttar om sig i väggen. Se bilden nedan. Om vi antar att skillnaden i sträcka mellan elektronerna i väggen och protonerna är 5cm hur stor blir då den totala kraften på ballongen från väggen. Tänk på krafternas riktning och att antalet elektroner och protoner i stort tar ut varandra i väggen.

3(MVG). Du har nu räknat ut två av de krafter som verkar på ballongen. Räkna ut de andra två krafterna och bestäm minsta möjliga µ. Vi antar att väggen är rakt upp från jorden.

Tack

För att räkna ut allt som rör laddningarna får du ta hjälp av någon annan, 4 år sedan jag läste fysik A nu och minns lite dåligt hur formlerna ser ut.

Men, när det kommer till krafterna så rör det sig som sagt om fyra stycken.

1. Tyngdkraft
2. Kraften som uppstår pga laddningarna, Coulombs lag antagligen tillämpbar här
3. Normalkraft från väggen i rakt motsatt riktning mot kraft nr 2
4. Friktionskraft mot väggen, lika stor och motriktad tyngdkraften, annars hade inte ballongen 'svävat' i luften. Tänk på att när ett föremål står still är summan av alla krafter i alla riktningar 0.

När det kommer till MVG-frågan:

Här återstår nu tyngdkraften (som jag antar att du kan beräkna själv) och friktionskraften (som du med hjälp av vad jag skrev ovan förstår vad den blir).

För att beräkna minsta my, alltså friktionstalet, så har du antagligen en bra formel i din lilla bok:
Ff = FN * my, alltså my = Ff / FN där Ff = friktionskraften och FN = normalkraften. Med hjälp av dina tidigare beräknade krafter kan du nu beräkna gränsvärdet på my, alltså minsta erforderliga my.


Lycka till.

Tack så hemskt mycket för svaret