Geladene Kugel < Elektrik < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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Hallo,
ich sitze gerade an folgender Aufgabe:
Eine geladene Kugel(Q=4*10^-9 As, m=0,3g) hängt an einem l=1,5m langem Faden. In einem homogenen elektrischen Feld wird die Kugel um dx=12mm ausgelenkt. Berechne die Feldstärke E.
Ergänzung: Das homogene Feld wirkt horizontal. Die Kugel hängt(in der Ausgangslage) vertikal.
Nun, ich dachte nun, dass man hier über ein Kräftegleichgewicht gehen kann:
Man hat einmal die Komponente der Gewichtskraft die horizontal wirkt.
Diese habe ich bestimmt zu:
[mm] F=m*g*\wurzel{l^2-dx^2}/(dx)
[/mm]
Diese muss dann gleich der durch das elektrische Feld verursachten Kraft sein, also gleich E*Q.
Durch Gleichsetzen, Einsetzen und Ausrechnen erhalte ich nun aber 91965806 N/As.
Im Buch steht aber was von 5, [mm] 88*10^3 [/mm] N/As.
Kann das bitte mal jmd. nachrechnen bzw. die Formeln überprüfen. :D
* Das dx steht für Delta x. ;D
Lg, David
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Hallo!
Deine anfängliche Formel stimmt nicht. Es gilt:
[mm] \frac{F_{el}}{F_g}=\frac{dx}{y} [/mm] , mit [mm] y=\sqrt{l^2-dx^2}
[/mm]
Damit kommt auch das richtige Ergebnis raus.
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Hää?! Naja, ich hab ja den Winkel beim Pendelausschlag. Und dieser sollte doch gleich dem Winkel zwischen horizontaler Kraftkomponente der Gewichtskraft und tangentialler Resultante der Gewichtskraft sein?! Denn diese Schenkel stehen ja senkrecht aufeinander. Dann komme ich aber bei der linken Seite auf Fg/Fel.
Ich meine, klar du hast wohl recht, aber irgendwie leuchtet mir das nicht ein. :(
Lg, David
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Hallo!
Wenn du den Faden mit ner waagerechten uns senkrechten Linie zu einem rechtwinkligen Dreieck ergänzt, bekommst du etwas, das du mit dem Kräftedreieck vergleichen kannst.
Betrachte den Winkel oben am Aufhängepunkt. Dann gilt:
[mm] \frac{x}{y}=\tan(\alpha)=\frac{F_{el}}{F_g}
[/mm]
und daraus dann
[mm] F_g\frac{x}{y}=F_{el}
[/mm]
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Ähm in welche Richtung greift die Kraft des Feldes denn an?! Horizontal, oder?! Oder in tangentieller Richtung zum Faden?!
Lg, David
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Irgendwie steh ich wohl echt derbe aufm Schlauch. Über ähnliche Dreiecke komme ich eben gerade auf meine Gleichung und leider nicht auf deine!? o.O
Lg, David
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 21:50 Sa 11.06.2011 | | Autor: | leduart |
Hallo
das y in EH post ist dein [mm] \wurzel{L^2-dx^2}
[/mm]
also habt ihr dasselbe Ergebnis, allerdings kommt nicht [mm] F=mg*\wurzel{L^2-dx^2}/dx [/mm] raus sondern [mm] F=mg*dx/\wurzel{L^2-dx^2}
[/mm]
Gruss leduart
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| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 21:43 Sa 11.06.2011 | | Autor: | leduart |
Hallo
D ist horizontal laut Aufgabe. Gewichtskraft +elKraft müssen insgesamt in Richtung des Fadens wirken. mach ne einfache Skizze.
Gruss leduart
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Aaah okay jetzt habe ich es. :D Ich hatte ne falsche Zeichnung. Ich hatte nur horizontale Kraftkomponenten betrachtet. o.O Danke euch. :)
Lg, David
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