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Kraft der Ladung auf geladenen Ring vorstellen
 
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D2



Anmeldungsdatum: 10.01.2012
Beiträge: 1723

Beitrag D2 Verfasst am: 30. Apr 2013 20:36    Titel: Kraft der Ladung auf geladenen Ring vorstellen Antworten mit Zitat

Gegeben ist dünner Ring mir Radius R =0,1m mit gleichmäßig verteilter
Ladungsdichte 1nC per Meter. 1nC = 1E-9C

In der Mitte des Rings befindet sich eine Punktladung 0,4E-6C
Gesucht wird die Kraft F die diesen Ringt dehnt.
Die Kraft die Ladungen auf dem Ring selbst auf einander ausüben braucht man nicht zu berücksichtigen.

Antwort. F ist gleich 36E-6N



Aber wie soll man sich eine Kraft vorstellen die gleichzeitig in alle Richtungen wirkt?
Gibt es Analogien, z.B. Rotationskraft die auf eine rotierende in sich geschlossene Kette wirkt, die ich mir vorstellen kann?
Aber wirkt diese Kraft nicht entlang der Kette?



LadRingDehnung.gif
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LadRingDehnung.gif



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Lösungen gibt es immer, man muss nur darauf kommen.
Namenloser324
Gast





Beitrag Namenloser324 Verfasst am: 30. Apr 2013 21:17    Titel: Antworten mit Zitat

Als Kraft die auf den Schwerpunkt wirkt.
D2



Anmeldungsdatum: 10.01.2012
Beiträge: 1723

Beitrag D2 Verfasst am: 30. Apr 2013 21:51    Titel: Antworten mit Zitat

Na toll, beim Ring ist sein Schwerpunkt außerhalb des Rings.
Es soll aber die Kraft berechnet werden die den Ring dehnt.
Ist diese Kraft radialer Natur?

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GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 01. Mai 2013 13:12    Titel: Antworten mit Zitat

D2 hat Folgendes geschrieben:
Aber wie soll man sich eine Kraft vorstellen die gleichzeitig in alle Richtungen wirkt?
Gibt es Analogien, ...?


Ja, einen unter Druck stehenden Kessel. Da wirkt auch eine radiale Kraft in alle Richtungen, die entsprechende Tangentialspannungen (und damit eine Tangentialkraft) verursacht. Wenn man die Kesselformel kennt, kann man sich lange Herleitungen sparen und in Analogie zur Kesselformel die Tangentialkraft in dem hier vorliegenden Ring bestimmen zu



Dabei ist die Linienladungsdichte des Ringes und Q0 die Ladung im Mittelpunkt des Ringes.
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