Elektrisches Feld - Energieumwandlung

Maddin89 · Anmeldungsdatum: 01.11.2007 Beiträge: 5 Wohnort: Salzgitter

Hey Physiker :-P!
Ich lerne geradefüreine Physik-Klausur und bin an einer Stelle etwas am Rätseln Hammer

.
Wir haben vor einiger Zeit eine Hausaufgabe bekommen und im Unterricht die Lösung an die Tafel geschrieben. Nur irgendwie weiß ich nicht wieso man das so rechnet Hilfe

?!

Also folgende Aufgabe:

In einem homogenen Feld der Feldstaerke

wird ein geladenes Teilchen (q=25nC)

a) parallel zu den Feldlinien und
b) unter einem Winkel von 30° zu den Feldlinien

0,012m weit gegen das Feld transportiert. Berechnen Sie die dafür erforderliche Energie!
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Teilaufgabe a) ist kein Problem:

mit d=0,012m!

Teilaufgabe b) dagegen bereitet mir einige Probleme...
Im Buch (und auch in meiner Mappe) steht: ... die potentielle Energie ist nur vom Anfangs- und Endpunkt der Bewegung abhängig, nicht aber vom Weg, auf dem der Körper transportiert wird. grübelnd

Ist dann nicht das Ergebnis von a) auch das Ergebnis von b)? Wenn es doch egal ist, wie man durch das elektrische Feld bewegt?

Die Lösung aus dem Unterricht lautet:

!

Das hat mich total durcheinander gebracht Haue / Kloppe / Schläge

. Was sind denn jetzt diese 1,2cm? Wer weg von der Platte weg oder der Weg, den das Teilchen um 30° zurücklegt? Ich hab das als den Weg von der Platte weg verstanden... Ist das aus dem Unterricht zutreffend?

Kann mir jemand Schritt für Schritt erklären, wie man auf das Ergebnis im Unterricht kommt?

Danke im Vorraus!

Maddin

pressure · Anmeldungsdatum: 22.02.2007 Beiträge: 2496

Nein a) ist nicht gleich b), da Anfangs- und Endpunkt der Bewegung nicht gleich sind, sondern nur der Anfangspunkt.

Also senkrecht zu den Feldlinien kannst du ja das geladenen Teilchen verschieben wie du willst ohne dabei Arbeit zu verrichten. D.h. es interessiert nur die Bewegung längs den Feldlinien. Du kannst also deinen Weg so aufteilen, da die potentielle Energie nur vom Anfangs- und Endpunkt der Bewegung abhängig, nicht aber vom Weg, auf dem der Körper transportiert wird: Erst senkrecht zu den Feldlinien, dann längs dieser. Senkrecht lass ich jetzt, da wie ich gesagt hab irrelevant, untern Tisch fallen.

Längs den Feldlinien gehst du jetzt also

.

Also ist

Und

kommen auch bei mir raus.

Hier ein Bild (Winkel stimmt nicht mal annähernd) zum Verständnis.

Maddin89 · Anmeldungsdatum: 01.11.2007 Beiträge: 5 Wohnort: Salzgitter

Danke für die schnelle Antwort Prost

!

Aber: Ist in der Aufgabenstellung nicht der Weg gegen das feld und nicht die Strecke gemeint (siehe Skizze)?

pressure · Anmeldungsdatum: 22.02.2007 Beiträge: 2496

Tja, das ist die Frage. Wenn es so wäre, dann wäre ja die Lösung an der Tafel flasch und a) und b) wären tatsächlich gleich. Ich glaube du solltest "gegen das Feld transportiert" nicht zu direkt nehmen. "Gegen das Feld" heißt nur nicht "mit dem Feld", also dass das Feld dagegen eine Kraft aufbringt und nicht das Feld selber mit für die Bewegung sorgt. Es meint also nicht gegen die Feldlinien, wie du es interpretiert hast.

Bzw. das Feld geht bei uns beiden in die falsche Richtung Augenzwinkern

Maddin89 · Anmeldungsdatum: 01.11.2007 Beiträge: 5 Wohnort: Salzgitter

Ok, dann hab ich das alles jetzt verstanden :-).

Mh ja stimmt unsere Felder sind falschrum :-P.

Wir haben negative Ladungen Rock

... Kommt ja aufs gleiche raus. Man soll ja flexibel sein Big Laugh