Energie berechnen

Elisa23888 · Anmeldungsdatum: 21.04.2011 Beiträge: 4

Meine Frage:
Hallo an alle ))) Ich bin mit Studium Informatik vor kurzem angefangen und brauche Hilfe..
Stellen Sie sich zwei Punktladungen im Vakuum mit q = 6 * 10(hoch -6)C und Q = 5 * 10(hoch -5)C vor, die sich
zunachst im Abstand d = 2 m be nden.
a) Wie groß ist die Coulombkraft zwischen den beiden Ladungen?
b) Die beiden Ladungen werden auf den Abstand d = 1 m gebracht. Muß dazu Energie aufgewandt werden oder wird Energie frei? Berechnen Sie diese Energie.
c) Welche Arbeit wäre erforderlich bzw. wird frei, wenn man die Ladungen unendlich weit voneinander entfernt?

Die Coulombkraft habe ich schon berechnet und habe Schwerigkeiten bei den anderen Aufgaben.. Könnt jemand mir ein Hinweis geben, wie ich Energie/Arbeit berechnen kann? Vielen Dank

Meine Ideen:
Die Coulombkraft habe ich schon berechnet und habe Schwerigkeiten bei den anderen Aufgaben.. Könnt jemand mir ein Hinweis geben, wie ich Energie/Arbeit berechnen kann? Vielen Dank

planck1858 · Anmeldungsdatum: 06.09.2008 Beiträge: 4542 Wohnort: Nrw

Hi,

wie ist denn die Coulombsche Kraft definiert?

Elisa23888 · Anmeldungsdatum: 21.04.2011 Beiträge: 4

Die Coulomb-Kraft ist die Craft zwischen 2 elektrischen Ladungen. Also man sollte Produkt dieser Ladungen durch Quadrat der Abstand zwischen geladene Kugeln dividieren und dann das Ergebnis auf Coulomb-Constante mutiplizieren. Ich habe F = (ungefähr) 0,68 N bekommen.

Sorry für viele Fehler, bin Ausländerin und erst vor Kurzem mit Studium angefangen )) Hilfe

pressure · Anmeldungsdatum: 22.02.2007 Beiträge: 2496

Ich bin einverstanden mit deinem Ergebnis für die Kraft.

Zu den anderen beiden Aufgaben:

Tipp: Ziehen sich die beiden Kugeln an oder stoßen sie sich ab ? Braucht man daher Energie um die beiden Kugeln zusammen zu bringen oder wird sie frei ?

Zur Rechnung: In der Physik ist Arbeit oder Energie das Produkt aus Kraft und Weg, da allerdings die Kraft nicht konstant ist musst du diesen um den Weg (hier der Abstand) integrieren. Bei der a) mit festen Grenzen und bei der b) mit der uneigentlichen Grenze Unendlich.

Ich hoffe du verstehst mich soweit, ansonsten könnten wir es vielleicht mit einer anderen Sprache verstehen.

Elisa23888 · Anmeldungsdatum: 21.04.2011 Beiträge: 4

Also ))))) Ich habe es so verstanden. E = F*d
F1 = -0.68 N (Kraft mit dem Abstand 2m)
F2 = -2,7 N (Kraft mit dem Abstand 1m)

Ein Kugel hat eine positive Ladung, der andere - negative. Deswegen sollen sie zu einender anziehen. Als Folge - die Energie oder Arbeit (sind diese Begriffe gleich???) wird befreit. Und jetzt.. wenn ich die Energie E1 berechne, die Kugeln brauchen, um in Abstand von 2m zu bleiben, und dann die Energie E2 mit Abstand von 1m und dann E1 - E2 berechne, wird es der Ergebnis, den ich bekommen sollte?
E1 = -0.68 * 2 = -1,36 Nm
E2 = -2.7 * 1 = -2.7 Nm (=F2)
E1 - E2 = -1.36 - (-2.7) = 1,34

Ich bin nicht sicher, dass es richtig ist.. Aber mir nichts anderes auffällt.
Mit der unendlichen Entfernung wird schwierig... Dazu sollte Energie aufgewandt werden.Wie kann ich diese Energie berechnen, wenn ich keine Ahnung habe, wann die Entfernung stoppt?

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Nach Deiner eigenen Aufgabenstellung sind beide Ladungen positiv, sie stoßen sich also ab.

Da (1/d1)-(1/d2) betragsmäßig genauso groß ist wie (1/d2)-(1/unendlich), musst Du für die Annäherung von d1 auf d2 dieselbe Energie aufwenden, die frei werden würde, wenn man die Ladungen unendlich weit voneinander entfernen würde. Diese Energie ist 1,35Ws.

Elisa23888 · Anmeldungsdatum: 21.04.2011 Beiträge: 4

oops.. Ich habe ein Fehler am Anfang gemacht... Q = - 5 *10 (hoch 5)C, also negativ. Habe ich richtig verstanden, dass Energie=Arbeit. Die Energie, die während der Annäherung (2m -> 1m) befreit wird, ist gleich zur Arbeit, die für unendliche Entfernung aufgewandt werden sollte? Sind Energie und Arbeit immer positiv ? Danke schön