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elektrostatische Kraft vs Gravitationskraft
 
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ingo



Anmeldungsdatum: 01.11.2005
Beiträge: 4
Wohnort: Lennestadt

BeitragVerfasst am: 01. Nov 2005 14:27    Titel: elektrostatische Kraft vs Gravitationskraft Antworten mit Zitat

Moin Moin,

sitze nun schon eine ganze Weile an einer Aufgabe, wo ich einfach zu keinem sinnvollen Ergebnis komme. Vielleicht könnt ihr mir ja helfen.


Zitat:
Ein elektrisches Feld der Stärke 180 N/C sei senkrecht zur Erdoberfläche nach unten gerichtet. Vergleichen sie die nach oben gerichtete elektrostatische Kraft auf ein Elektron (q=1,6*10^-19C , m=9,1*10^-31kg) mit der nach unten gerichteten Gravitationskraft.
Wie stark müsste eine 3g schwere Münze geladen sein, damit die durch das Feld bewirkte elektrostatische Kraft die Gravitationskraft ausgleicht?


Ich habe mir gedacht, ein Verhältnis zwischen beiden Kräften aufzustellen und das dann auf die 3g Münze anzuwenden, scheint aber mit meinen Rechnungen nicht zu klappen.


Für die elektrostatische Kraft hätte ich es so ausgerechnet:

E=F/Q --> F = E*q = 180 * 1,6*10^-19

Für die Gravitationskraft:

E=m*g/Q --> (m*g)/E --> 3*10^-3*9,81/180


Jetzt ergeben sich bei mir die Fragen, a) sind die Rechenschritte soweit richtig und b) was kann ich jetzt dazu sagen?


Gruss Ingo
Nikolas
Ehrenmitglied


Anmeldungsdatum: 14.03.2004
Beiträge: 1873
Wohnort: Freiburg im Brsg.

BeitragVerfasst am: 01. Nov 2005 15:37    Titel: Antworten mit Zitat

Beim Kräftegleichgewicht gilt Fg=Fel, also m*g=E*(n*q), wobei n die Zahl der zusätzlichen e- sind. Jetzt hast du alles, bis auf n gegeben.
_________________
Nikolas, the mod formerly known as Toxman.
Erwarte das Beste und sei auf das Schlimmste vorbereitet.


Zuletzt bearbeitet von Nikolas am 01. Nov 2005 18:07, insgesamt einmal bearbeitet
TraphiX
Gast





BeitragVerfasst am: 01. Nov 2005 17:23    Titel: Antworten mit Zitat

mich interessiert das auch sehr.

kann man das nicht verdeutlichen?

vielen Dank

TX
darki



Anmeldungsdatum: 03.10.2005
Beiträge: 236
Wohnort: Gehren

BeitragVerfasst am: 01. Nov 2005 22:57    Titel: Antworten mit Zitat

was will man da verdeutlichen?

in der aufgabe steht, die beiden Kräfte sollen sich ausglkeichen...

Also:


die Gewichtskraft ist bei der aufgabe gegeben, Fel kan man, wie oben beschriben ausrechnen...

diese aufgaben gibt es noch anders rum, indem man eine unbekannte anzahl ladungsträger (meist sehr wenige) auf winzige öltröpfchen birngt und das feld so einstellt, dass die tröpfchen schweben;
damit kann man die ladung und mit mehreren veruschen die speziefische ladung eines elektrons messen (-> Millikan-Versuch)

willst noch was zu sonen sachen wissen?


greetz
DaRkI
ingo



Anmeldungsdatum: 01.11.2005
Beiträge: 4
Wohnort: Lennestadt

BeitragVerfasst am: 02. Nov 2005 12:27    Titel: Antworten mit Zitat

Moin,

haben das heute in der Schule besprochen und mein Ansatz war richtig. Es schien also auszureichen, die beiden Werte zu kennen und dann zu sagen, inwiefern sie sich unterscheiden.

Und für die 3g Münze, musste man eben nur Q=m*g/E rechnen, das wars.


Vielleicht sollte ich dazu sagen, dass ich erst in der 12 bin, also weder studiere oder sonst was Augenzwinkern
darki



Anmeldungsdatum: 03.10.2005
Beiträge: 236
Wohnort: Gehren

BeitragVerfasst am: 02. Nov 2005 16:43    Titel: Antworten mit Zitat

ingo hat Folgendes geschrieben:

Vielleicht sollte ich dazu sagen, dass ich erst in der 12 bin, also weder studiere oder sonst was Augenzwinkern


hihi, wir hatten das letztes jahr (in der 11.) ... da is das bei uns glaube ich schulstoff ;-)
ingo



Anmeldungsdatum: 01.11.2005
Beiträge: 4
Wohnort: Lennestadt

BeitragVerfasst am: 02. Nov 2005 16:56    Titel: Antworten mit Zitat

Zunge raus

bei uns scheinbar nicht Augenzwinkern
para
Moderator


Anmeldungsdatum: 02.10.2004
Beiträge: 2842
Wohnort: Dresden

BeitragVerfasst am: 02. Nov 2005 17:29    Titel: Antworten mit Zitat

darki hat Folgendes geschrieben:
hihi, wir hatten das letztes jahr (in der 11.) ... da is das bei uns glaube ich schulstoff ;-)

Dafür dürft ihr ja aber auch auf's Deutsch-Abi verzichten, oder? ^^

_________________
Formeln mit LaTeXDiskussion zur IPhO 2016
darki



Anmeldungsdatum: 03.10.2005
Beiträge: 236
Wohnort: Gehren

BeitragVerfasst am: 02. Nov 2005 20:06    Titel: Antworten mit Zitat

hör mir auf mit deutsch-abi.. schön wärs...
ich hab mich für englich statt deutsch entschieden.. aber ich darf trotzdem keinen einzigen deutsch-kurs streichen, glaube ich O.o
kA, ich blicke bei disem komischen kurs- und streichsystem nich so ganz druch, ich gugg einfach, was die mir zum schluss da vorschlagen und dann nehm ich das... *g*
ingo



Anmeldungsdatum: 01.11.2005
Beiträge: 4
Wohnort: Lennestadt

BeitragVerfasst am: 02. Nov 2005 21:34    Titel: Antworten mit Zitat

Sei doch froh, dass du Englisch nehmen wirst Augenzwinkern

Deutsch is grausam, vorallem diese langweiligen Themen!!!
jojo-action



Anmeldungsdatum: 20.08.2007
Beiträge: 5
Wohnort: Köln

BeitragVerfasst am: 20. Aug 2007 18:15    Titel: hääää??? Antworten mit Zitat

salut,

also ich habe diese Aufgabe heute auch bekommen und versteh leider nur Bahnhof! Stimmt jetzt der erste Ansatz oder die zweite Gleichung?! Hatte noch nie ne Gleichung mit der Unbekannten n ?

wäre super, wenn mir jemand das nochmal erklären könnte:) extra für blondies bitte *schmunzel*
magneto42



Anmeldungsdatum: 24.06.2007
Beiträge: 854

BeitragVerfasst am: 20. Aug 2007 19:55    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo jojo-action.

Im Prinzip steht da oben nichts falsches. Einziger Punkt den ich anders machen würde, ist die Ladung der Münze nicht in Anzahl von Elektronen auszudrücken (Dein unbekanntes n) sondern gleich die Gesamtladung als Ergebnis anzugeben.

Ich fasse ein paar Formel von oben mal in schönem Latex zusammen:



Speziell für ein einzelnes Elektron:




Gefragt ist im ersten Aufgabenteil, welche Kraft auf das einzelne Elektron denn nun größer ist; also beide Kräfte ausrechnen und einen Blick darauf werfen.

Der zweite Aufgebenteil ist eine Gleichgewichtsfrage. Formeln für die beiden Kräfte hernehmen, gleichsetzen und nach der Ladung auflösen; schließlich die Werte aus der Aufgabenstellung einsetzten.

Du kannst Deine (vorläufigen) Ergebnisse ja hier mal einstellen und prüfen lassen.
jojo-action



Anmeldungsdatum: 20.08.2007
Beiträge: 5
Wohnort: Köln

BeitragVerfasst am: 20. Aug 2007 20:41    Titel: Antworten mit Zitat

so leuchtet mir das doch schon viel mehr ein!

also,

Fg=8,93*10^-30
Fel=2,88*10^-17

somit ist Fel doch größer, oder???

und für Q hab ich dann:

äähm moment für m muss ich ja dann die 3g nemen, oder?

Q(mit m=9,1*10^-30)=4,9595*10^-32
Q(mit m=0,003kg)=1,635*10^-4


so, ich hab bestimmt noch so einige physikalische Katastrophen auf Lager, sorry für mein Unwissen:)

to be continued...
magneto42



Anmeldungsdatum: 24.06.2007
Beiträge: 854

BeitragVerfasst am: 20. Aug 2007 21:15    Titel: Antworten mit Zitat

Kannst Du mit einen Gefallen tun? Schreibe immer die Einheit an Deine Zahlen! Gewöhne Dir einen sauberen Formalismus an. Das erleichtert das Nachvollziehen Deiner Rechnungen/Ergebnisse.

jojo-action hat Folgendes geschrieben:

Q(mit m=9,1*10^-30)=4,9595*10^-32



Dies mach keinen Sinn, da Du hier die Ladung eines schwebenden Elektrons berechnet hast. Die Ladung des Elektrons ist aber bekannt und hat keinen anderen Wert! Wenn Du die notwendige Ladung der Münze bestimmen willst, ist die natürlich die Masse der Münze zu nehmen für die Gewichtskraft.

Der Rest ist ok Thumbs up!.

PS:
Falls Du hier mehr Fragen stellen möchtest, solltest Du dich mit Latex vertraut machen:
http://www.physikerboard.de/topic,128,-latex-und-der-formelsatz-im-board.html
http://www.matheboard.de/thread.php?threadid=39805

Und zum üben:
http://www.matheboard.de/formeleditor.php
jojo-action



Anmeldungsdatum: 20.08.2007
Beiträge: 5
Wohnort: Köln

BeitragVerfasst am: 20. Aug 2007 21:40    Titel: Antworten mit Zitat

Danke Meister,

da kann ich doch beruhigt schlafen und am Donnerstag nicht mehr all zu unwissend in den Physikunterricht!

Vielen Dank für die Aufmerksamkeit

Grüße Jo
Bacardi
Gast





BeitragVerfasst am: 22. Sep 2015 15:27    Titel: Skizze? Antworten mit Zitat

Servus,
wir haben die gleiche Aufgabe heute bekommen mit der Ausnahme, das die Aufgabe folgendermaßen leutet: Nun wird eine drei Gramm schwere Münze in das Feld eingebracht. Die Münze soll so geladen werden, dass sie in dem Feld schwebt. Fertigen Sie eine Skizze des Sachverhalte an /Kondensator, Feldlinien, Kraftpfeil).
Bestimmen Sie Art und Größe der Ladung der Münze, wenn Sie in diesem E-Feld schwebt.

Kann mir jemand paar Tipps geben
Bacardi
Gast





BeitragVerfasst am: 22. Sep 2015 15:46    Titel: Noch eine Frage? Antworten mit Zitat

Wie ist man auf das Ergebnis gekommen "Fg=8,93*10^-30 ", würde mich um ein Rechen weg freuen
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 10079

BeitragVerfasst am: 22. Sep 2015 15:49    Titel: Antworten mit Zitat

Bacardi hat Folgendes geschrieben:
Wie ist man auf das Ergebnis gekommen "Fg=8,93*10^-30 ", würde mich um ein Rechen weg freuen


Das ist kein Ergebnis, sondern die Gewichtskraft eines Elektrons ist praktisch gegeben, sollte jedenfalls bekannt sein. Falls nicht, kann man die Masse in der Formelsammlung, einem Lehrbuch oder bei Wikipedia nachschlagen.
Bacardi
Gast





BeitragVerfasst am: 22. Sep 2015 16:49    Titel: Antworten mit Zitat

Habe das gerade raus gefunden jetzt brauch ich unbedingt Hilfe bei der zweiten Aufgabe. Mit der Münze kann mir dort vielleicht einer weiter helfen?
Steffen Bühler
Moderator


Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 2605

BeitragVerfasst am: 22. Sep 2015 17:56    Titel: Antworten mit Zitat

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