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[quote="spam"]Zwei gleichartige Styroporkugeln der Masse m hängen an gleich langen Fäden der Länge l, die an einem gemeinsamen Aufhängpunkt A befestigt sind. Nachdem man die Kugeln mit der gleichen Ladung von jeweils q = 6 * 10^-7 C aufgeladen hat, haben sie den Abstand d. a) Zeichnen Sie alle relevanten Kräfte und Größen ein. Wovon hängt das Verhältnis der auf die Kugeln wirkenden Kräfte ab? b) Wie groß ist der Abstand d in Abhängigkeit von der Länge l und der Masse m allgemein? (Hinweis: Benutzen Sie eine Kleinwinkelannäherung). c) Berechnen Sie einen Zahlenwert von d für m = 2g und l = 1 m. Für a) habe ich außer den Größen noch zwei abstoßende Kräfte eingezeichnet, da die Kugeln eine gleiche Ladung besitzen. Reicht das soweit? Die Kraft ist doch abhängig von der Ladung Q und dem Abstand d oder? Wegen des Coulomb'schen Gesetzes. b) wollte hier mit dem Coulomb'schen Gesetz ansetzen, aber ich weiß nicht so recht wie ich die Masse / Länge reinbringen soll. Für die Masse fällt mir jetzt auch nur Newton II ein, aber was mache ich mit der Länge? Und wozu brauch ich eine Kleinwinkelnäherung? c) Coulomb: [latex] F = \frac{1}{4 \pi \epsilon_0} \cdot \frac{q^2}{d^2}[/latex] Newton II: [latex] ma = \frac{1}{4 \pi \epsilon_0} \cdot \frac{q^2}{d^2}[/latex] Wie komme ich an die Beschleunigung a?[/quote]
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GvC
Verfasst am: 25. Apr 2014 01:20
Titel:
spam hat Folgendes geschrieben:
Keine Ahnung wie du auf den Ausdruck kommst, aber deine Herangehensweise war mir schon immer kryptisch.
Sorry, ich habe mich vertippt. Richtig muss es heißen
Grundlage: Verhältnis an ähnlichen Dreiecken und Satz des Pythagoras.
Wie gesagt, eine Skizze mach das ganz klar.
spam
Verfasst am: 24. Apr 2014 23:00
Titel:
Keine Ahnung wie du auf den Ausdruck kommst, aber deine Herangehensweise war mir schon immer kryptisch.
GvC
Verfasst am: 24. Apr 2014 11:22
Titel:
spam hat Folgendes geschrieben:
b) wollte hier mit dem Coulomb'schen Gesetz ansetzen, aber ich weiß nicht so recht wie ich die Masse / Länge reinbringen soll.
Mach Dir 'ne Skizze. Dann wirst Du erkennen, dass
mit
F
g
= Gewichtskraft
F
c
= Coulombkraft
spam
Verfasst am: 24. Apr 2014 10:43
Titel: Styroporkugeln an Fäden
Zwei gleichartige Styroporkugeln der Masse m hängen an gleich langen Fäden der Länge l, die an einem gemeinsamen Aufhängpunkt A befestigt sind. Nachdem man die Kugeln mit der gleichen Ladung von jeweils q = 6 * 10^-7 C aufgeladen hat, haben sie den Abstand d.
a) Zeichnen Sie alle relevanten Kräfte und Größen ein. Wovon hängt das Verhältnis der auf die Kugeln wirkenden Kräfte ab?
b) Wie groß ist der Abstand d in Abhängigkeit von der Länge l und der Masse m allgemein? (Hinweis: Benutzen Sie eine Kleinwinkelannäherung).
c) Berechnen Sie einen Zahlenwert von d für m = 2g und l = 1 m.
Für a) habe ich außer den Größen noch zwei abstoßende Kräfte eingezeichnet, da die Kugeln eine gleiche Ladung besitzen. Reicht das soweit? Die Kraft ist doch abhängig von der Ladung Q und dem Abstand d oder? Wegen des Coulomb'schen Gesetzes.
b) wollte hier mit dem Coulomb'schen Gesetz ansetzen, aber ich weiß nicht so recht wie ich die Masse / Länge reinbringen soll. Für die Masse fällt mir jetzt auch nur Newton II ein, aber was mache ich mit der Länge? Und wozu brauch ich eine Kleinwinkelnäherung?
c) Coulomb:
Newton II:
Wie komme ich an die Beschleunigung a?