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Herleitung des Coulomb-Gesetzes
 
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Wanderfalke



Anmeldungsdatum: 22.03.2008
Beiträge: 17

Beitrag Wanderfalke Verfasst am: 27. Apr 2008 19:33    Titel: Herleitung des Coulomb-Gesetzes Antworten mit Zitat

hey,
ich habe in einer Abiarbeit von 2003 die Aufgabe gefunden:
Zitat:
Die Energie eines Protons in der Umgebung eines Atomkers lässt sich mit Hilfe der Gleichung darstellen. Leiten Sie diese Gleichung her.


Wenn man es sich einfach machte, könnte man ja einfach aus der Formelsammlung das Coulombsche Gesetz nehmen , darin einsetzen und man erhielte



aber ich denke doch, dass das nicht ganz den Anforderungen entsprechen würde, oder?

Deshalb meine Frage: wie leitet man das coulombsche gesetz her?
pressure



Anmeldungsdatum: 22.02.2007
Beiträge: 2496

Beitrag pressure Verfasst am: 27. Apr 2008 20:13    Titel: Antworten mit Zitat

Ich glaube nicht, dass diese Aufgabe will, dass du das Coulombsche Gesetz herleiten sollst. Sondern einfach nur, dass du zeigst, dass man für die Energie eines Elektrons diesen Term schreiben kann, wenn man sich auf das Coulombgesetz beruft.

Du musst also vielmehr das Coulombgesetz hernehmen, begründen warum du für die Ladung Z mal e bzw. e schreiben darfst und dann dieses von Unendlich bis r integrieren um die Energie zu bekommen.

Eine Herleitung des Coulombschen Gesetz hat in einer Abiturprüfung sicher nichts zu suchen.
Wanderfalke



Anmeldungsdatum: 22.03.2008
Beiträge: 17

Beitrag Wanderfalke Verfasst am: 27. Apr 2008 22:17    Titel: Antworten mit Zitat

also im prinzip schon das, was ich da gemacht hatte..

ok vielen Dank! smile
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 27. Apr 2008 22:49    Titel: Antworten mit Zitat

Vorsicht, das W=F*r ist nicht das Integrieren, das du machen solltest. Denn diese Formel ist ja nur für den Fall gedacht, dass die Kraft entlang des Weges konstant bleibt.

Welches Ergebnis mit welchem Vorzeichen bekommst du, wenn du das wirklich mit Integrieren rechnest? Wie lautet also deine Rechnung mit den nötigen Zwischenschritten?
Wanderfalke



Anmeldungsdatum: 22.03.2008
Beiträge: 17

Beitrag Wanderfalke Verfasst am: 28. Apr 2008 10:35    Titel: Antworten mit Zitat

hmmm
ich weiß im Moment nicht exakt, was ich integrieren soll - mit welchem Ziel.

Könntet ihr mir da vielleicht noch einen Tipp geben?
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 28. Apr 2008 12:23    Titel: Antworten mit Zitat

Du interessierst dich ja für die Arbeit, die man braucht, um ein Proton aus unendlicher Entfernung bis in den Abstand vom Atomkern zu bringen.

Da die Coulombkraft dabei nicht konstant ist, rechnest du das "Arbeit = Kraft * Weg" stückchenweise und zählst diese Stückchen in Form eines Integrals zusammen.

Also



Kommst du damit weiter?
Wanderfalke



Anmeldungsdatum: 22.03.2008
Beiträge: 17

Beitrag Wanderfalke Verfasst am: 28. Apr 2008 13:52    Titel: Antworten mit Zitat

hmmm
ehrlich gesagt nicht wirklich
aber mein Lehrer meinte, dass Integralrechnung wohl kaum drankommen würde...

Ich seh mir das nach der Prüfung nochmal an - aber vor der Prüfung schaff ich das wohl leider nicht mehr...
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 28. Apr 2008 15:08    Titel: Antworten mit Zitat

Wanderfalke hat Folgendes geschrieben:

aber mein Lehrer meinte, dass Integralrechnung wohl kaum drankommen würde...

Wenn du das ohne Integralrechnung machen möchtest, dann solltest du nicht von der Coulombkraft ausgehen, sondern von einer Formel für das Potential.

Welche Formel kennst du für das Potential einer Punktladung?
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