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daniel2006
Anmeldungsdatum: 13.01.2006 Beiträge: 53
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daniel2006 Verfasst am: 05. Nov 2007 19:39 Titel: Ladungen Aufgaben.. |
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Hallo Leute,
ich habe hier ein paar Aufgaben, die ich ausgerechnet habe, ich wollte euch bitten diese zu kontrollieren:
Danke schonmal !
3. Ein Wattestück (m=20mg; Q=50nC) soll zwischen zwei waagerecht liegenden Kondensatorplatten ( Abstand 7,0cm ) schweben .
a) Wie groß muss die Spannung sein ?
b) Die Spannung wird nun auf 300V eingestellt. Wie groß ist die Beschleunigung ?
a)
geg.: m = 20mg= 0,0002 kg
d= 7,0cm = 0,07m
Q= 50 mal 10^-9 C
Fel und Fg sind hier ja im Kräftegleichgewicht, deshalb darf ich das so schreiben oder ?:
Formel: U=W/Q = m mal g mal d / q = 0,0002kg mal 9,81N/kg mal 0,07m / 50 mal 10^-9 C = 2746,8 V -> Stimmt das so , ist das nicht zu viel ??
b)
U= 300 V ;
Aus der Mechanik F=m mal a
a= F/m = q mal U / m mal d = 1,70 m/s²
4. )
a) Zwischen zwei Kondensatorplatten ( Abstand 15mm) befindet sich eine Probeladung ( q= 10^-8C) .
a) Wie groß ist die Kraft auf die Probeladung, wenn die Spannung am Kondensator 500 V beträgt ?
b) Wie viel Energie wird beim Transport von de einen zur anderen Platte umgesetzt ?
a)
E = F/ q
E= U/d = 500V / 15 mal 10^-3 m = 33333,3 V/m
E= F/q = F= E mal q = 33333,3 V/m mal 10^-8C = 3,3 mal 10^-3 N
b) ges.: W
U= W/Q = U mal Q = 500V mal 10^-8 C = 0,000005 J = 5 mal 10^-6J
Gruß
Daniel |
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magneto42
Anmeldungsdatum: 24.06.2007 Beiträge: 854
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magneto42 Verfasst am: 05. Nov 2007 20:12 Titel: |
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Hallo Daniel.
Hier haben sich Fehler eingeschlichen:
3a) Die Umrechnung des Wertes deiner Masse ist nicht richtig.
3b) Nicht vergessen, daß der elektrischen Kraft immer noch die Gewichtskraft entgegensteht. (Außerdem hast zu die letzten Ziffern verdreht, aber falscher als falsch geht ja nicht ).
4a) Hier ist ein Zehnerfaktor verloren gegangen.
4b) Richtig. |
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daniel2006
Anmeldungsdatum: 13.01.2006 Beiträge: 53
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daniel2006 Verfasst am: 05. Nov 2007 20:47 Titel: |
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ok danke hier nochmal verbessert:
geg.: m = 20mg= 0,00002 kg
d= 7,0cm = 0,07m
Q= 50 mal 10^-9 C
Fel und Fg sind hier ja im Kräftegleichgewicht, deshalb darf ich das so schreiben oder ?:
Formel: U=W/Q = m mal g mal d / q = 0,00002kg mal 9,81N/kg mal 0,07m / 50 mal 10^-9 C = 274,68 V
b)
U= 300 V ;
Aus der Mechanik F=m mal a
Fg = 1,9 mal 10 ^-4 N
Fel = q mal U / d = 2,1 mal 10^-4 N
Muss ich jetzt die Gewichtskraft addieren, weil sie wirkt doch immer noch wenn es verschoben also beschleunigt wird oder ?
a= F/m = 4 mal 10^-4 m/s² ... das stimmt aber bestimmt nicht, ich versteh das nicht kann mir jemand nochmal Tipps geben ?? |
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magneto42
Anmeldungsdatum: 24.06.2007 Beiträge: 854
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magneto42 Verfasst am: 05. Nov 2007 22:02 Titel: |
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Hallo.
Du hast für den Schwebezustand ja richtig angenommen, daß ist. Oder anders ausgedrückt . Nun erhöhst Du die Spannung, d.h. der Wert für die Kraft des elektrischen Feldes wird sich daher ebenfalls erhöhen; die Gewichtskraft bleibt natürlich konstant. Dann steht auf der rechten Seite der Gleichung aber nicht mehr null sondern...? |
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daniel2006
Anmeldungsdatum: 13.01.2006 Beiträge: 53
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daniel2006 Verfasst am: 06. Nov 2007 16:34 Titel: |
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achso ja klar danke :
dann muss ich die Gewichtskraft abziehen und erhalte dann:
Fg= 20 mal 10^-6 mal 9,81 N/kg = 1,9 mal 10^-4
Fel= q mal U/d = 50 mal 10^-9 C mal 300V/ 0,07m = 2,1 mal 10^-4
Fel - Fg = [ 2,1 mal 10^-4 ] - [ 1,9 mal 10^-4 ] = 2 mal 10 ^-5
F = m mal a => a = F/m = 2 mal 10^-5 / 20 mal 10^-6 = 1 m/s²
Stimmts jetzt ? |
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magneto42
Anmeldungsdatum: 24.06.2007 Beiträge: 854
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magneto42 Verfasst am: 06. Nov 2007 20:12 Titel: |
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Innerhalb von Rundungsfehlern ist es jetzt richtig . |
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daniel2006
Anmeldungsdatum: 13.01.2006 Beiträge: 53
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daniel2006 Verfasst am: 06. Nov 2007 20:24 Titel: |
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ok danke dann hoff ich das ich die Physikklausur morgen pacje .
Gruß
Daniel |
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spekki
Anmeldungsdatum: 11.09.2007 Beiträge: 7
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spekki Verfasst am: 12. Nov 2007 17:59 Titel: |
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Hi ich habe mal ne Frage zu deiner ersten Teilaufgabe...
Und zwar versteh ich nicht ganz woher der Ansatz U=W/Q kommt
Ich hatte eine ähnliche Aufgabe und habe den Ansatz genommen:
el. Kraft= Gewichtskraft
F=E/q und E=U/d -----> F=U/(q*d) (el. Kraft)
G=m*g (Gewichtskraft)
also dann:
U/(q*d)=m*g
wenn ich das jetzt aber nach U auflöse bekomme ich 6,867*10^-12 raus :/
was ist an meinem Ansatz falsch?
bzw. wie kommt man aufn deinen Ansatz? |
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schnudl Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien
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schnudl Verfasst am: 12. Nov 2007 18:14 Titel: |
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spekki hat Folgendes geschrieben: | F=E/q und ... |
da fährt einem ja ein kalter schauer den rücken runter
Schau das nochmals an ! _________________ Wenn du eine weise Antwort verlangst, musst du vernünftig fragen (Goethe) |
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