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Nachricht |
Mike04
Gast
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 Mike04 Verfasst am: 23. Apr 2014 19:07 Titel: Plattenkondensator |
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Meine Frage:
Hi zusammen,
ich hätte da mal eine kompliziertere Aufgabe zum Plattenkondensator:
Eine kleine Kunststoffkugel der Masse m=3,5g und der Ladung q=7,5*10^-8 befindet sich am oberen Rand eines Plattenkondensators in Ruhe und wird zum Zeitpunkt t=0 fallen gelassen. An den quadratischen Platten der Länge L = 12cm liegt die Spannung U2 = 1,0 kV an, der Plattenabstand beträgt d2 = 4,0cm.
Leiten Sie nach Wahl eines geeigneten Koordinatensystems für die Bahnkurve der fallenden Kugel eine Gleichung her, die die oben angegebenen Größen enthält. Welche mathematische Form besitzt die Bahnkurve?
Meine Ideen:
Ich habe 3 Blätter vor mir liegen;
1. Bewegung von geladenen Teilchen im Längsfeld
2. Bewegung von geladenen Teilchen im Querfeld
3. Bewegung von geladenen Teilchen - Strahlablenkung
Woher weiß ich jetzt, was ich genau berechnen muss? Wie finde ich heraus, um welche Kurve es sich handelt? Wird die Kugel zu einem bestimmten Punkt hingezogen?
Besten Dank für Eure Antworten. |
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kingcools
Anmeldungsdatum: 16.01.2011
Beiträge: 700
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| kingcools Verfasst am: 23. Apr 2014 22:20 Titel: |
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Welche Kräfte wirken denn auf die Kugel? |
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Mike04
Gast
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| Mike04 Verfasst am: 23. Apr 2014 22:50 Titel: |
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Also ich würde sagen, dass auf jeden Fall die elektrischen Kräft im Plattenkondensator wirken? |
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
Wohnort: Nrw
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| planck1858 Verfasst am: 23. Apr 2014 23:24 Titel: |
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Hi,
wie du schon richtig gesagt hast wirkt die elektrische Feldkraft hervorgerufen durch das E-Feld. Hinzu kommt noch die Gravitationskraft. Wie ist die elektrische Feldkraft E definiert? Wie ist im Plattenkondensator die elektrische Feldstärke E definiert?
Bei der Bewegung handelt es sich um eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung aus der Ruhe heraus (v(0=0)).
_________________
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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kingcools
Anmeldungsdatum: 16.01.2011
Beiträge: 700
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| kingcools Verfasst am: 23. Apr 2014 23:36 Titel: |
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| Mike04 hat Folgendes geschrieben: | | Also ich würde sagen, dass auf jeden Fall die elektrischen Kräft im Plattenkondensator wirken? |
 Und was ist mit der Schwerkraft?
In welche Richtung wirken die Kräfte?
-> Bewegungsgleichung aufschreiben |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 24. Apr 2014 00:29 Titel: |
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| Mike04 hat Folgendes geschrieben: | Ich habe 3 Blätter vor mir liegen;
1. Bewegung von geladenen Teilchen im Längsfeld
2. Bewegung von geladenen Teilchen im Querfeld
3. Bewegung von geladenen Teilchen - Strahlablenkung
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Ob es sich hier um ein Längs- oder Querfeld handelt, lässt sich ohne Skizze nicht entscheiden. |
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Mike04
Gast
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| Mike04 Verfasst am: 24. Apr 2014 11:10 Titel: |
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So, die Zeichnung wurde mittlerweile von der Schule nachgereicht :-)
Ihr findet sie im Whiteboard :-)
webwhiteboard.com/#ruwv5ndb |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 24. Apr 2014 11:45 Titel: |
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Gleichmäßig beschleunigte Bewegung in x-Richtung (horizontal) und gleichmäßig beschleunigte Bewegung in negative y-Richtung (vertikal) ergibt eine geradlinige Bewegung nach rechts unten. Ursprung des kartesischen Koordinatensystems im Startpunkt der Kugel, dann gilt
mit
Fg = Gewichtskraft
Fc = Coulombkraft |
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Mike04
Gast
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| Mike04 Verfasst am: 24. Apr 2014 12:10 Titel: |
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Das ist mir irgendwie nicht ganz klar. Wie kommst du darauf, dass es eine geradlinige Bewegung nach rechts unten ist? Wird die Kugel vom der rechter Platte des Kondensators angezogen? |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 24. Apr 2014 12:34 Titel: |
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| Mike04 hat Folgendes geschrieben: | | Wird die Kugel vom der rechter Platte des Kondensators angezogen? |
Ja. Dabei bin ich davon ausgegangen, dass die Spannung von links nach rechts gerichtet ist und die Ladung der Kugel positiv ist.
| Mike04 hat Folgendes geschrieben: | | Wie kommst du darauf, dass es eine geradlinige Bewegung nach rechts unten ist? |
Gleichmäßig beschleunigte Bewegung in horizontaler Richtung:
 mit 
Gleichmäßig beschleunigte Bewegung in vertikaler Richtung:
Gleichsetzen:
a=Fc/m einsetzen:
Das ist die Bahngleichung, die ich Dir in meinem vorigen Beitrag genannt habe.
Zuletzt bearbeitet von GvC am 24. Apr 2014 13:45, insgesamt einmal bearbeitet |
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kingcools
Anmeldungsdatum: 16.01.2011
Beiträge: 700
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| kingcools Verfasst am: 24. Apr 2014 13:42 Titel: |
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Komplett vorrechnen ist nicht Sinn der Sache. |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 24. Apr 2014 13:46 Titel: |
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| kingcools hat Folgendes geschrieben: | | Komplett vorrechnen ist nicht Sinn der Sache. |
Ok, dann gehorche ich mal und lösche die letzten drei Zeilen. |
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Mike04
Gast
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| Mike04 Verfasst am: 24. Apr 2014 14:29 Titel: |
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Alles klar, jetzt komme ich mit :-)
Ich habe den Punkt nicht bedacht, dass wir uns in einem homogenen Feld befinden und die Ladung auf der einen Seite negativ und auf der anderen positiv ist.
Vielen Dank, vor allem an GvC und natürlich auch an die anderen für die Hilfe :-) |
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