Elektron im homogenen elektrischen Feld

Gast_123 · Gast

Hallo,

bei der Aufgabe die ich heute bekommen habe fehlt mir einwenig der Ansatz.
Ein Elektron befindet sich in einem homogenen elektrischen Feld E = 62,4 nV/m.
a) Welche Beschleunigung erfährt es?
b) Welche Strecke hat es nach t = 3,00 s zurückgelegt?
c) Wie schnell ist es nach t = 5,00 s?

Weil bei a) nur E gegeben ist kann ich keine der Formeln benutzen die ich kenne. Welche Formel ist hier gesucht?

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

Gast_123 · Gast

Hallo,

ich kenne folgende Formeln

E = Feldstärke
U=Spannung

Das sagt aus das die Ladung q bein durchlaufen der Spannun U in die Richtung des niederen Potentials die kinetische Energie hinzugewinnt.

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

Das stimmt. Aber die grundlegende Formel ist:

welche die Kraft auf eine Ladung im Feld beschreibt. Du hast Q und E gegeben. Also kannst du die Kraft ausrechnen-oder?

Und wie hängt F mit a zusammen? => a ausrechnen

Gast

Ich kenne nur die Formel

Ich habe doch nur E gegeben?

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

Warum wird eigentlich eine Ladung in einem Feld beschleunigt? Wohl nur, weil eine Kraft auf sie wirkt, denn ohne Kraft kann es keine Beschleunigung geben.

Diese Kraft errechnet sich aus

Kann kaum glauben, dass du das nicht mal gehört hast, denn es ist ja geradezu die Definition des elektrischen Feldes

welches ja als Kraft auf eine Probeladung definiert ist.

Weiters folgt aus

auch

Gast_123 · Gast

Danke für deine Hilfe.
Aber ich verstehe es immer noch nicht denn ich habe doch nur E gegeben.
Wie berechne ich dann die Geschwindigkeit?

b) ist denn wohl die Geschwindigkeit * die Zeit?

Bei c) habe ich leider keine Ahnung

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5789 Wohnort: Heidelberg

Du hast doch eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung, wenn die Beschleunigung immer konstant bleibt (die Du ja jetzt ausgerechnet hast, denke ich). Wie ist denn bei einer solchen Bewegung die nach einer bestimmten Zeit zurückgelegte Strecke und wie die erreichte Geschwindigkeit. Die Formeln für die gleichmäßig beschleunigte Bewegung hast Du doch schon noch, oder?

Gruß
Marco

Gast_123 · Gast

Um die Beschleunigung auszurechnen brauche ich doch noch m?
Das habe ich doch nicht. Ich habe nur F

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

sowohl Ladung als auch die Masse eines Elektrons sind hinreichend bekannt, und es gibt Tabellen, wo man sowas nachschauen kann.

zB hier

Gast

Als rechne ich

Er zeigt das nicht richtig an

q = −1,602 176 487(40) · 10 hoch −19 -> was bedeutet die (40)

m = 9,10938215(45) · 10 hoch −31

wishmoep · Anmeldungsdatum: 07.09.2008 Beiträge: 1342 Wohnort: Düren, NRW

Die Werte in den Klammern geben die ersten Stellen der Ungenauigkeiten an.
Du kannst aber für die Schule generell folgende Werte nehmen

Das ist völlig ausreichend. Vor allem bei der Masse. Was sich auf der 10^35ten Stelle ändert, kann in der Schule egal sein.

Gast

[latex]a= -5,22 * E^{-20}latex]

Habe ich das jetzt falsch eingegeben oder ist der Wert rcithig?

Gast_123 · Gast

Für B) benutze ich einfach

Und c) weis ich leider nicht ?

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

Beschleunigung konstant und Zeit gegeben?
Wie man die Geschwindigkeit daraus berechnet solltest du aus der Kinematik wissen. Schau nochmals in deinem Buch nach!

Thumbs up!

PS: wenn du Einheiten in der Rechnung einsetzt (was ja sehr löblich ist) dann mache es aber für alle Grössen!