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[quote="dermarkus"]Die Formel, die sowohl Betrag als auch Richtungen richtig berücksichtigt, kann man sich aus dem, was man über die Abstoßung bzw Anziehung gleichnamiger bzw. ungleichnamiger Ladungen weiß, überlegen: Die Kraft [latex]\vec F_{12}[/latex] , die eine Ladung [latex]q_2[/latex], die sich am Ort [latex]\vec r_2[/latex] befindet, auf eine Ladung [latex]q_1[/latex] ausübt, die sich am Ort [latex]\vec r_1[/latex] befindet, ist [latex]\vec F_{12}= - \frac{1}{4 \pi \varepsilon_0}\cdot \frac{q_1\cdot q_2}{\left| \vec r_2 - \vec r_1\right|^2} \cdot \frac{\vec r_2 - \vec r_1}{\left| \vec r_2 - r_1 \right|}[/latex] , denn wenn die beiden Ladungen entgegengesetzte Vorzeichen haben, ziehen sie sich an, und die Ladung [latex]q_1[/latex] wird in Richtung der Ladung [latex]q_2[/latex] gezogen (in diesem Fall ist das Produkt aus [latex]q_1[/latex] und [latex]q_2[/latex] negativ, das ergibt zusammen mit dem Minuszeichen davor ein Pluszeichen, also "plus der Vektor von [latex]\vec r_1[/latex] in Richtung hin zu [latex]\vec r_2[/latex]") und wenn die beiden Ladungen gleiches Vorzeichen haben, stoßen sie sich ab, und die Ladung [latex]q_1[/latex] wird von der Ladung [latex]q_2[/latex] weggestoßen (in diesem Fall hat das Produkt der beiden Ladungen ein positives Vorzeichen, mit dem Minuszeichen ganz vorne ergibt das ein Minuszeichen, also "minus der Vektor von [latex]\vec r_1[/latex] in Richtung hin zu [latex]\vec r_2[/latex]", das heißt, [latex]q_1[/latex] wird in der Tat von [latex]q_2[/latex] weggedrückt.) Der Vektor [latex]\frac{1}{|\vec r_2 - \vec r_1|}\cdot \left( \vec r_2 -\vec r_1\right)[/latex] in der Formel oben ist dabei der Richtungsvektor mit Betrag eins, der vom Ort der Ladung [latex]q_1[/latex] in Richtung hin zum Ort der Ladung [latex]q_2[/latex] zeigt. ------------------ Mit deiner Skizze für die Kräfte bin ich einverstanden :) Magst du dir nun noch so eine Skizze für die Streckenlängen machen, in der du die Kräfte weglässt, damit du aus dieser Skizze die Streckenlängen einzeichnen und die Werte der Koordinaten entnehmen kannst?[/quote]
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dermarkus
Verfasst am: 08. Jul 2008 18:56
Titel:
Mit deiner Zeichnung für die Koordinaten bin ich einverstanden
Nun brauchst du das nur noch zu Ende ausrechnen, denn auch das cos(45°) und das sin(45°) lassen sich ja noch in Abhängigkeit von Wurzel(2) ausdrücken.
-------------------------
Dein Fehler war, dass du angenommen hast, die Formel, mit der du da arbeitest, würde dir automatisch auch das Vorzeichen liefern.
--------------------------
Warum in der Formel mit den Vektoren, so wie ich sie hingeschrieben habe, das Minuszeichen vornedran stehen muss, habe ich ja mit den Überlegungen von oben hergeleitet.
----------------------------
Als Vorgehensweise für deine Arbeit empfehle ich dir:
Rechne mit deiner gewohnten Formel den Betrag der jeweiligen Kraft aus.
Und überlege dir die Richtung dieser Kraft extra. Nämlich einfach mit dem Wissen, dass sich ungleichnamige Ladungen anziehen und gleichnamige Ladungen abstoßen.
xole_X
Verfasst am: 08. Jul 2008 01:50
Titel:
ok die skizze hab ich soweit fertig, die koordinaten glaub ich auch.
für x = cos45*a/(2^(0,25))
für y = sin45*a/(2^(0,25))
Die Formel, wie du sie benutzt hast, hatte wir zuvor noch nicht gehabt.
wie sie aufgebaut ist, hab ich eigentlich verstanden (wenn auch nicht vollständig), wenn man r1 und r2 als orte versteht und dann entspricht |r2-r1|² genau dem Abstand r² aus der Coulombschen Formel...
Dieses Minus vor dem Faktor 1/(4pi€) gehört das zur Formel immer dazu?Wenn ja, warum?
Aber nach wie vor, verstehe ich leider nicht genau, an welcher stelle ich den fehler gemacht habe...aber du hast ja gemeint, dass man bei mir ja nur den Betrag der Kraft entnehmen kann. Also hab ich gar kein Fehler?
Sorry das ich so nachhake, aber für die KLausur ist das für mich wichtig, dass ich das richtig verstehe und net am ende irgendwelche Richtungen vertausche. Kannst du vielleicht dir ncoh mal meine Rechnung anschauen und mir genau die Stelle rauspicken, wo ich das hätte anders rechnen sollen?Aber vorher ein riesen dankeschön an euch. Ihr helft einem echt weiter
dermarkus
Verfasst am: 07. Jul 2008 01:24
Titel:
Die Formel, die sowohl Betrag als auch Richtungen richtig berücksichtigt, kann man sich aus dem, was man über die Abstoßung bzw Anziehung gleichnamiger bzw. ungleichnamiger Ladungen weiß, überlegen:
Die Kraft
, die eine Ladung
, die sich am Ort
befindet, auf eine Ladung
ausübt, die sich am Ort
befindet, ist
, denn wenn die beiden Ladungen entgegengesetzte Vorzeichen haben, ziehen sie sich an, und die Ladung
wird in Richtung der Ladung
gezogen (in diesem Fall ist das Produkt aus
und
negativ, das ergibt zusammen mit dem Minuszeichen davor ein Pluszeichen, also "plus der Vektor von
in Richtung hin zu
")
und wenn die beiden Ladungen gleiches Vorzeichen haben, stoßen sie sich ab, und die Ladung
wird von der Ladung
weggestoßen (in diesem Fall hat das Produkt der beiden Ladungen ein positives Vorzeichen, mit dem Minuszeichen ganz vorne ergibt das ein Minuszeichen, also "minus der Vektor von
in Richtung hin zu
", das heißt,
wird in der Tat von
weggedrückt.)
Der Vektor
in der Formel oben ist dabei der Richtungsvektor mit Betrag eins, der vom Ort der Ladung
in Richtung hin zum Ort der Ladung
zeigt.
------------------
Mit deiner Skizze für die Kräfte bin ich einverstanden
Magst du dir nun noch so eine Skizze für die Streckenlängen machen, in der du die Kräfte weglässt, damit du aus dieser Skizze die Streckenlängen einzeichnen und die Werte der Koordinaten entnehmen kannst?
xole_X
Verfasst am: 07. Jul 2008 00:54
Titel:
dermarkus hat Folgendes geschrieben:
(so wie du die Formel bisher verwendest, liefert sie sowieso nur den Betrag der Kraft korrekt),
wieso?wie sieht denn dann die korrekte formel aus?
dermarkus hat Folgendes geschrieben:
Die Ladung im Ursprung ist positiv, die Ladungen rechts daneben und oben drüber (Q1 und Q2) sind negativ. Entgegengesetzte Ladungen ziehen sich an, also wird die Ladung im Ursprung von den beiden negativen Ladungen nach rechts oben gezogen. Also ist der Richtungsvektor dieser Kraft (1,1).
Der Richtungsvektor ist an sich bei mir ja auch positiv. Ich hab ja
F1+F2 gerechnet. da kommt (1,1) raus. Das minus kommt wie gesagt, durch meine Definition von Q1 und Q2 mit
-Q
. da hab ich einfach dann das minus in den Richtungvektor gezogen.
dermarkus hat Folgendes geschrieben:
(Die Richtung der Kraft durch die vierte Ladung auf die Ladung im Ursprung muss dann entsprechend die Richtung (-1,-1) haben.)
ja das hört sich logisch an, weil Q4 ja auch positiv ist, aber ich weiss halt net genau, an welcher stelle ich den fehler gemacht hab.
dermarkus hat Folgendes geschrieben:
Nun würde ich vorschlagen, du zeichnest dir eine Skizze auf, in der du die zugehörige Position der vierten Positiven Ladung sowie ein Dreieck einzeichnest, an dem du die Komponenten dieser Position der positiven Ladung ablesen beziehungsweise ausrechnen kannst. Magst du so eine Skizze mal machen und hier zeigen?
ok so ne skizze hab ich jetzt gemacht. laut dieser sitzt die Ladung 4 auf der Winkelhalbierenden.
dermarkus
Verfasst am: 06. Jul 2008 23:43
Titel:
Das Vorzeichen der Kraft würde ich mir nicht versuchen, automatisch aus irgendeiner Formel zu holen (so wie du die Formel bisher verwendest, liefert sie sowieso nur den Betrag der Kraft korrekt), sondern lieber viel einfacher extra überlegen, wie lingling das auch schon gezeigt hat:
Die Ladung im Ursprung ist positiv, die Ladungen rechts daneben und oben drüber (Q1 und Q2) sind negativ. Entgegengesetzte Ladungen ziehen sich an, also wird die Ladung im Ursprung von den beiden negativen Ladungen nach rechts oben gezogen. Also ist der Richtungsvektor dieser Kraft (1,1).
Den Betrag dieser Kraft kannst du dir nun prima mit der Formel ausrechnen, in diese Formel hast du mit Q und Q3 jeweils positive Werte für Ladungen, also einfach die Beträge eingesetzt, das ist okay so.
Mit der Entfernung der vierten positiven Ladung vom Ursprung, die du ausgerechnet hast, bin ich einverstanden
(Die Richtung der Kraft durch die vierte Ladung auf die Ladung im Ursprung muss dann entsprechend die Richtung (-1,-1) haben.)
Nun würde ich vorschlagen, du zeichnest dir eine Skizze auf, in der du die zugehörige Position der vierten Positiven Ladung sowie ein Dreieck einzeichnest, an dem du die Komponenten dieser Position der positiven Ladung ablesen beziehungsweise ausrechnen kannst. Magst du so eine Skizze mal machen und hier zeigen?
xole_X
Verfasst am: 06. Jul 2008 20:16
Titel:
kannst du mir dann sagen wo mein fehler liegt? also warum ich ...(-1,-1) hab? kommt es bei der kraft nicht drauf an, von welcher ladung ich die kraft ausgehend betrachte...
die (-1,-1) hab ich ja bei mir stehen, weil ich Q1= Q2 = -Q definiert hab
lingling
Verfasst am: 06. Jul 2008 20:12
Titel:
hi,
soweit ich das überblickt hab, müsste bei der vektoraddition F1,2 = ... (1,1) rauskommen, also die positive ladung in der mitte Q3 wird von Q1 und Q2 angezogen, dann muss Q4 also rechts oben vor Q3 psitioniert werden, umd die eine gegenkraft zu erzeeugen, damit Q3 kräftefrei bleibt.
xole_X
Verfasst am: 06. Jul 2008 19:13
Titel: Punktladungen - Aufgabe
Hallo,
es geht um die angehängte Aufgabe..ich wollte dazu meinen Lösung posten bzw an einer stelle nachfragen, wo ich nicht weiter komme...
Da die Z - Koordinate = 0 ist, spielt sich alles in der Ebene ab
Man erhält für die Ladungen folgende Koordinaten:
-Q1 : (a,0)
-Q2 : (0,a)
+Q3: (0,0)
+Q4: (?,?)
Kraft von -Q1 auf +Q3:
mit F_1 + F_2 und Q_1 = Q_2 = -Q folgt
für F_4 muss gelten
also ist F_4
weiter fällt mir jetzt jedoch nix mehr ein...
ich könnte jetzt noch F_4 anders beschreiben, aber auf die Koordinaten komm ich trotzdem net:
für r folgt daraus:
und jetzt? ist das überhaupt soweit ok?