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sunnymaker
Anmeldungsdatum: 10.04.2012
Beiträge: 15
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 sunnymaker Verfasst am: 01. Feb 2013 11:16 Titel: Probeladung in einem elektrischen Feld berechnen |
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Meine Frage:
Hallo, ich habe ein Problem mit folgender Aufgabe:
Und zwar soll ich die Probeladung einer Kugel mit der Masse m= 0,5 g berechnen,die an einem 0,5m langen Faden hängt und durch die Feldstärke E= 10kN/C um 30cm in vertikaler Richtung ausgelenkt wird.
Meine Ideen:
Ich habe jetzt als erstes ein Kräftedreieck gezeichnet,insgesamt habe ich ja 3 Kräfte: vertikale Feldkraft, Gewichtskraft und die Kraft am Faden,wenn die Kugel um den Winkel Alpha ausgelenkt ist. Leider verstehe ich nicht,wie ich vom Kräftedreieck auf die Ladung der Kugel kommen soll. Klar ist mir,dass die Auslenkung der Kugel abhängig von den Ladung der Kugel und der Stärke des elektr. Feldes ist...
Wer kann mir helfen? |
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
Wohnort: Nrw
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| planck1858 Verfasst am: 01. Feb 2013 11:37 Titel: |
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Hi,
erstmal eine Skizze zeichnen.
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Die Naturwissenschaft braucht der Mensch zum Erkennen, den Glauben zum Handeln. (Max Planck)
"I had a slogan. The vacum is empty. It weighs nothing because there's nothing there. (Richard Feynman) |
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sunnymaker
Anmeldungsdatum: 10.04.2012
Beiträge: 15
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| sunnymaker Verfasst am: 01. Feb 2013 11:50 Titel: |
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Sorry,aber ich bin neu hier. Kann ich das hier direkt im Antwort-Modus oder muss ich das dann als Datei hochladen?[/img] |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 01. Feb 2013 12:08 Titel: |
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| sunnymaker hat Folgendes geschrieben: | | ... die an einem 0,5m langen Faden hängt und durch die Feldstärke E= 10kN/C um 30cm in vertikaler Richtung ausgelenkt wird. |
| sunnymaker hat Folgendes geschrieben: | | ... vertikale Feldkraft, Gewichtskraft und die Kraft am Faden,wenn die Kugel um den Winkel Alpha ausgelenkt ist. |
Ich glaube, Du meinst in beiden Fällen horizontal, zumindest im zweiten Fall. Kann das sein?
Denn wie soll sich bei vertikaler Feldkraft und naturgemäß vertikaler Gewichtskraft eine Auslenkung um einen Winkel alpha ergeben? |
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sunnymaker
Anmeldungsdatum: 10.04.2012
Beiträge: 15
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| sunnymaker Verfasst am: 01. Feb 2013 12:23 Titel: |
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oh sorry, ja das soll horizontal heißen.
Wenn ich jetzt durch Winkelfunktionen die Kraft berechne,die notwendig ist um die Kugel so weit auszulenken,wie komme ich dann aber auf die Ladung? |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 01. Feb 2013 12:31 Titel: |
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| sunnymaker hat Folgendes geschrieben: | | oh sorry, ja das soll horizontal heißen. |
In beiden Fällen? Also horizontale Feldkraft und horizontale Auslenkung oder horizontale Feldkraft und vertikale Auslenkung?
| sunnymaker hat Folgendes geschrieben: | | Wenn ich jetzt durch Winkelfunktionen die Kraft berechne, ... ,wie komme ich dann aber auf die Ladung? |
F_h ist die horizontale Kraftkomponente |
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sunnymaker
Anmeldungsdatum: 10.04.2012
Beiträge: 15
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| sunnymaker Verfasst am: 01. Feb 2013 12:51 Titel: |
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oh sorry, ja das soll horizontal heißen.
Wenn ich jetzt durch Winkelfunktionen die Kraft berechne,die notwendig ist um die Kugel so weit auszulenken,wie komme ich dann aber auf die Ladung? |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 01. Feb 2013 12:58 Titel: |
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| sunnymaker hat Folgendes geschrieben: | oh sorry, ja das soll horizontal heißen.
Wenn ich jetzt durch Winkelfunktionen die Kraft berechne,die notwendig ist um die Kugel so weit auszulenken,wie komme ich dann aber auf die Ladung? |
Deine Frage ist bereits beantwortet, nicht aber meine Frage, ob die gegebene Auslenkung horizontal oder vertikal ist. |
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sunnymaker
Anmeldungsdatum: 10.04.2012
Beiträge: 15
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| sunnymaker Verfasst am: 01. Feb 2013 14:24 Titel: |
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Die Feldkraft wirkt horizontal und die Kugel wird ebenfalls horizontal ausgelenkt.also bestimme ich durch winkelfunktionen die kraft Fh und setze sie in Fh=Q * E ein.
Zuletzt bearbeitet von sunnymaker am 01. Feb 2013 14:59, insgesamt einmal bearbeitet |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 01. Feb 2013 14:49 Titel: |
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| sunnymaker hat Folgendes geschrieben: | | Die Feldkraft wirkt horizontal und die Kugel wird ebenfalls ausgelenkt |
Natürlich wird sie ausgelenkt. Die Frage ist, ob die angegebene Auslenkung die horizontale oder die vertikale Auslenkung ist. Denn wenn eine an einem Faden hängende Kugel ausgelenkt wird, dann verändert sich ihre Lage sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Richtung. Es ist zwar zu vermuten, dass die horizontale Auslenkung gemeint ist, aber das hast Du bislang nirgendwo gesagt. Deshalb hab' ich mehrmals nachgefragt, aber bislang noch immer keine Antwort erhalten. |
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sunnymaker
Anmeldungsdatum: 10.04.2012
Beiträge: 15
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| sunnymaker Verfasst am: 01. Feb 2013 18:11 Titel: |
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also in vertikaler und horizontaler richtung,da sie ihe lage ja diagonal zu ihrem nullpunkt verschiebt.also ist Fh die resultierende aus vertikaler und horizontaler |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 01. Feb 2013 23:03 Titel: |
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| sunnymaker hat Folgendes geschrieben: | | also in vertikaler und horizontaler richtung,da sie ihe lage ja diagonal zu ihrem nullpunkt verschiebt.... |
Ich frage noch einmal: welche Richtung ist in der Aufgabenstellung mit "Auslenkung" gemeint? Das sollte aus einer Skizze zur Aufgabe hervorgehen oder aus dem Originaltext der Aufgabenstellung. Im Eröffnungspost hast Du behauptet, dass die Kugel in vertikaler Richtung um 30cm ausgelenkt werde, jetzt scheinst du zu glauben, dass die 30cm in "diagonaler" Richtung gemessen werden, was ausgesprochen ungewöhnlich wäre. Ich glaube nach wie vor, dass die Auslenkung in horizontaler Richtung gemeint ist. Was steht denn im originalen Aufgabentext?
| sunnymaker hat Folgendes geschrieben: | | ... also ist Fh die resultierende aus vertikaler und horizontaler |
Was meinst Du denn jetzt damit? Die horizontale Kraft ist, wie bereits gesagt, die Coulombkraft Q*E; die vertikale Kraft ist die Gewichtskraft; die Resultierende ist die Zugkraft im Faden.
Du scheinst jetzt alles durcheinanderzubringen. Dabei wollte ich doch nur wissen (und zwar zur Klärung für Dich und für mich), ob die Aufgabenstellung sagt, in welche Richtung die Kugel augelenkt wird, 30cm in horizontaler oder 30cm in vertikaler Richtung? Das müsste sich doch feststellen lassen. Es ist nur so, dass ich die die originale Aufgabenstellung nicht habe. Die hast Du. |
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sunnymaker
Anmeldungsdatum: 10.04.2012
Beiträge: 15
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| sunnymaker Verfasst am: 01. Feb 2013 23:49 Titel: |
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Im originalen Aufgabentext steht lediglich,dass die Kugel ,, ausgelenkt '' wird. Mehr steht nicht dabei. |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 02. Feb 2013 00:12 Titel: |
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Keine Skizze? |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 02. Feb 2013 02:05 Titel: |
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Also keine Skizze.
Dann nehmen wir mal den wahrscheinlichsten Fall an, dass die angegebenen 30cm Auslenkung die in Richtung der auslenkenden Kraft sind, also in horizontaler Richtung.
Dann rechne mal. Wenn Du Fragen hast, dann stelle sie. |
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sunnymaker
Anmeldungsdatum: 10.04.2012
Beiträge: 15
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| sunnymaker Verfasst am: 04. Feb 2013 17:24 Titel: |
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Also , da der Faden 0,5m lang ist und die Kugel um 0,3m ausgelenkt wird,müßte die horizontale Kraft 3N betragen ( Kräfteverhältnis ).
Wenn ich aber dann alle Werte in die Formel Fh=Q*E einsetze,kommt ein falsches Ergebnis raus..... |
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sunnymaker
Anmeldungsdatum: 10.04.2012
Beiträge: 15
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| sunnymaker Verfasst am: 04. Feb 2013 17:37 Titel: |
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Also , da der Faden 0,5m lang ist und die Kugel um 0,3m ausgelenkt wird,müßte die horizontale Kraft 3N betragen ( Kräfteverhältnis ).
Wenn ich aber dann alle Werte in die Formel Fh=Q*E einsetze,kommt ein falsches Ergebnis raus..... |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 04. Feb 2013 18:44 Titel: |
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| sunnymaker hat Folgendes geschrieben: | | Also , da der Faden 0,5m lang ist und die Kugel um 0,3m ausgelenkt wird,müßte die horizontale Kraft 3N betragen ( Kräfteverhältnis ). |
Wie kommst Du denn darauf? Und warum rechnest Du die Kraft überhaupt numerisch aus? Es ist sinnvoll, erstmal alles allgemein auszurechnen und ganz zum Schluss die gegebenen Zahlenwerte mit Einheiten einzusetzen.
Führe Deine Rechnung mal vor, damit man sieht, wo Du Fehler gemacht hast. Mach' Dir zuvor aber erstmal 'ne Skizze. Vielleicht kommst Du dann selbst auf Deine(n) Fehler. |
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