Fallande partikel i elektriskt fält, FyB

Tänk er att en positivt laddad partikel ligger precis i mitten i ett homogent elektriskt fält mellan två parallella plattor där den negativa är underst. Partikeln ligger i vila men släpps nu från sitt läge och faller mot den negativa plattan med hastigheten v1. Om den istället släpps från från den positiva plattan, hur stor kommer dess hastighet att vara när den träffar?

Har problem att förstå denna, först tänkte jag att när den faller från dubbelt så stor höjd så blir energin större, men eftersom attraktionskraften ökar med avståndet(coloumbs lag) så bör det bli tvärtom? Alltså 2*(mv1^2)/2 = (mv2^2)/2 vilket ger att v2 = sqrt(2)*v1. Hur ska jag tänka annars?

Edit: Vad hände med fysiktråden?

Låter helt rimligt i mina öron. Energin från gravitationen dubbleras ju ganska uppenbart (dubbla höjden) och tack vare symmetrin borde även den elektrostatiska energin fördubblas =>

E2 = 2*E1 <=> v2 = sqrt(2)*v1

Japp precis, eftersom r^2 står i nämnaren.

Använder samma tråd då. Har fastnat på Örstedts lag, inte själva formeln utan hur man kommer fram till vilken riktning strömmen eller magnetfältet har när man inte vet den andra. Vet man antingen I eller B så är det ju enkelt, med högerhandsregeln men annars då? Ska jag anta att strömmen alltid går från - till + eller nord till sydpol eller något?

Nu vet jag inte riktigt vad du menar, förklara gärna så att jag inte lurar dig på något sätt.

Argumentet är att energin dubbleras på grund av symmetrin. Energiförändringen när partikeln rör sig från den positiva plattan till mitten måste vara den samma som från mitten till den negativa plattan. Det skulle stämma oavsett om kraften skalade som r^(-2), r^(-3), r^17 eller exponentiellt.

Missade att svara på detta.

Ström går i en krets per definition från + till -. Det kan verka motsägelsefullt då det egentligen är elektroner som rör sig från - till +. Men elektroner har negativ laddning och därför skulle en tänkt "positiv ström" gå i andra riktningen.

Jag tänkte lite långsökt, blir oftast så när man fastnar. Blandade in formeln F = k(*Q1*Q2)/r^2 och tänkte mig partikeln som Q1 och undre plattan som Q2 som attraherar partikeln. Om avståndet r fördubblas halveras kraften och därmed arbetet för att dra ner den till nedre plattan.

När det gäller att energiförändringen måste vara samma oavsett fallhöjden blandade jag in potentiell energi mgh, förstår inte riktigt sambandet att det blir samma energiförändring oavsett om den släpps från mitten eller övre plattan. Detta lärde man sig endå i FyA som jag dock fick G- i.

Angående magnetfälten så tänkte jag på dessa figurer http://www.ladda-upp.se/bilder/ciserovidcshq/ Det står inte om det är elektroner som går genom, men eftersom det är en spole antar jag att det gäller. Hur tänker jag på b)?

Men nu gäller det att vara mer försiktigt:

F(r) = A / r^2 = F1 , A en konstant
=> F(2r) = A / (2r)^2 = A / 4r^2 = F1/4

Om avståndet dubbleras (mellan två punktladdningar) så blir kraften bara en fjärdedel av den ursprungliga. I det här fallet bryr vi oss däremot om energin för en laddning som rör sig mellan två laddade plattor. Då brukar man approximera fältet (kraften) att vara konstant mellan plattorna, vilket innebär att energin förändras som en konstant gånger sträckan.


Ep = mgh är precis vad du ska använda. Om vi säger att hela avståndet mellan plattorna är L så får vi från den övre plattan till mitten Ep = mg(L/2) och från mitten till botten Ep = mh(L/2). I den första uppgiften får du alltså Ep1 = mg(L/2) och i den andra uppgiften Ep2 = mg(L/2) + mg(L/2) = mgL, där Ep nu betecknar enbart gravitationens bidrag till den potentiella energin. Men eftersom den elektrostatiska energin också skalar som B*h där B är en konstant kan vi använda samma resonemang även där.


Du kan nog säkert anta att det rör sig om elektroner och inte positroner i alla kretsar du stöter på i fysiken. För resultatet spelar det däremot ingen roll. Hade det varit positroner hade de rört sig åt andra hållet men också varit motsatt laddade, "strömmen" hade alltså rört sig åt samma håll.

På b) behöver du veta att ett magnetfält alltid är riktat så som en nordpol hade pekat i det. Här alltså från nordpolen till sydpolen.

Man tackar, trodde aldrig jag skulle begripa delen magnetfält runt ledare. Detta har jag dock fortfarande inte greppat, om Ep1 = mg(L/2) för den som faller från mitten och Ep2 = (2mgL)/2 = mgL så är ju

mgL > mg(L/2) alltså Ep2 = 2*Ep1. Borde då inte detta gälla även för kinetiska energin:
Ek1 = (mv1^2)/2
Ek2 = 2(mv2^2)/2 = mv2^2
Ek2 = 2*Ek1
Facit menar ju att det är tvärtom att Ek1 = 2*Ek2.

Precis, den potentiella energin blir ju till kinetisk.

Så som du beskrivit uppgiften fås v1 från när partikeln släpps från mitten och v2 från när den släpps från den övre plattan. Då måste det gälla att K2 > K1 (K kinetisk energi precis innan den träffar plattan), något annat vore orimligt. Kolla uppgiften och facit igen ifall du verkligen har subskripten på rätt ställen och annars med din lärare tycker jag.

Tänkte väl det, tror facit bara blandat ihop hastigheterna v och v1, v1 är hastigheten från högsta fallet och den står iaf på (1*mv1^2/2).

Om 1 symboliserar det högsta fallet så är Ek1 = 2*Ek2 helt korrekt. Det viktigaste däremot är att du vet skillnaden och att du förstår varför det blir så. Alltså att det är ett resultat av det faktum att krafterna är konstanta mellan plattorna och hur man kan använda det i uträkningar.

Ang. detta förresten. Nu har jag kommit till elektromagnetisk induktion och jag tror jag ska använda detta tänket. Har läst igenom denna skiten 10 gånger nu förstår fortfarande inte hur man tänker på uppgifter som denna Bilden visar alltså en spole(vänster) som kopplats till en amperemeter. Stavmagneten närmar sig spolen med nordpolen(röd) längst fram. Nu vill dem att jag ska bestämma strömriktningen. Jag har förstått själva konceptet att magnetfältet ändras i spolen, en ström induceras osv men jag förstår verkligen inte hur man kommer fram till riktningen. När sydpolen närmar sig vänder ju spolen sydpolen emot, och då blir ju strömriktningen tvärtom. Finns det en funktion bakom eller är det bara så? Boken förklarar saken som att "induktionsströmmen har en sådan riktning att spolen får nordpol närmast magneten".

Har suttit och bollat runt med flödestätheterna, det måste väl ha med dessa att göra för respektive magnetfält? Boken körde något om primär- och sekundärspole men vi har ju bara en spole här.