Wetenschap
Inzicht in de principes
* evenwicht van krachten: De oliedruppel is gesuspendeerd, wat betekent dat de opwaartse elektrische kracht op de geladen druppel wordt uitgebalanceerd door de neerwaartse zwaartekracht.
* elektrische kracht: De elektrische kracht op een geladen deeltje in een elektrisch veld wordt gegeven door F =QE, waar:
* F is de elektrische kracht
* Q is de lading op het deeltje
* E is de kracht van het elektrische veld
* zwaartekracht: De zwaartekracht op een object wordt gegeven door F =Mg, waar:
* F is de zwaartekracht
* M is de massa van het object
* G is de versnelling als gevolg van de zwaartekracht (ongeveer 9,8 m/s²)
stappen om op te lossen
1. Bereken het volume van de oliedruppel:
* V =(4/3) πr³, waarbij r de straal is (1,64 m)
* V ≈ 1,84 x 10⁻⁵ m³
2. Bereken de massa van de oliedruppel:
* m =ρV, waarbij ρ de dichtheid is (0,851 g/cm³ =851 kg/m³)
* m ≈ 1,56 x 10⁻² kg
3. Eigen de elektrische en zwaartekrachten:
* qe =mg
4. Oplossen voor de lading (Q):
* q =(mg) / e
* q ≈ (1,56 x 10⁻² kg * 9,8 m/s²)/(1,92 x 10⁵ n/c)
* q ≈ 8.01 x 10⁻⁸ c
5. Druk de lading uit in termen van 'E':
* De elementaire lading, 'E', is ongeveer 1.602 x 10⁻¹⁹ C.
* Verdeel de berekende lading door de elementaire lading:
* q / e ≈ (8.01 x 10⁻⁸ c) / (1.602 x 10⁻¹⁹ C) ≈ 5,00 x 10¹¹
Daarom is de lading op de oliedruppel ongeveer 5,00 x 10¹¹ keer de elementaire lading 'e'.
Belangrijke opmerking: Het antwoord is extreem groot, wat aangeeft dat de berekende lading waarschijnlijk niet nauwkeurig is. Het oliedruppel -experiment gaat meestal over kosten in de orde van enkele 'E's. Het is mogelijk dat er een fout is in de gegeven informatie (de straal, dichtheid of elektrische veldsterkte).
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com