Induktion, B-Felder, Aufgabe

SneakyS · Anmeldungsdatum: 25.09.2017 Beiträge: 1

Meine Frage:
Hey smile

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ich mache gerade Physikaufgaben für die Schule und komme bei einer Aufgabe nicht zum Ergebnis.
Hier die Aufgabe:
Auf einem Gleiter, der sich reibungsfrei auf einer waagrechten Luftkissenbahn bewegt, ist gemäß Skizze ein Kupferrahmen mit dem Wiederstand R = 0,01Ohm fest montiert. An der kurzen Lücke A des Kupferrahmens können verschiedene Geräte angeschlossen werden. Der Rahmen kann sich durch ein Magnetfeld der Flussdichte B=2,0T bewegen, das genau auf den dargestellten Bereich begrenzt ist. Die Gesamtmasse von Gleiter, Rahmen und Zusatzgerät beträgt immer 500g. Alle Ortsangaben über den Gleiter beziehen sich auf die rechte Seite des Kupferrahmens, die bei x=0 gerade in das Magnetfeld eintaucht.

In einem zweiten Versuch befindet sich der Schalter S in Stellung R. Der Gleiter wird an die Stelle x=0 gebracht. Eine bei A angeschlossene Stromquelle erzeugt einen konstanten Strom von I=0,5A. Dadurch erfährt der Rahmen in dieser Position eine Kraft nach rechts und startet zum Zeitpunkt t=0 aus der Ruhe heraus.

Das Problem liegt bei folgender Fragestellung:
Zu welchem Zeitpunkt t3 erreicht der Gleiter die Stelle x=8cm?
(Ergebnis: t3=1,26s)

In den folgenden zwei Links findet man das Arbeitsblatt:
https://gyazo.com/ece5f5a6b3763b93e9126dcc91e3a5ad
https://gyazo.com/6b0291716c9257a565102f2d43b439a8

Ich fände es super, wenn man mir ein paar Denkanstöße und Ideen geben könnte, damit ich auf das richtige Ergebnis komme.

Meine Ideen:
Nun zu meinem Ansatz:
Gegeben:
B=2T
x=0,08m
m=500g
alpha= 60Grad
I=0,5A
(siehe Skizze)
Gesucht:
t=?

Da der Gleiter aus der Ruhe heraus bewegt wird, würde ich die Formel s=0,5*a*t^2 oder s=0,5*v*t (a=v/t)benutzen. Doch dazu benötigt man v bzw. a.
Also habe ich nach weiteren Formeln geschaut.
F=I*l*B für die Kraft auf einen stromdurchflossenen Leiter im Magnetfeld.
Einsetzen: 0,5A*0,08m*2T=0,08N ist das jetzt die Kraft die nach rechts wirkt?

Ich hab noch viel mehr probiert aber stehe irgendwie auf dem Schlauch.
Vielen Dank schonmal für eure Hilfe und Ideen smile

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 5891

SneakySs · Anmeldungsdatum: 25.09.2017 Beiträge: 2

Achso, F wirkt also auf das 5cm Stück im Stromkreis.
(Das heißt: F=0,5A*2*0,05m --> 0,05N)
Fm=F

l=0,05m
s=0,08m

I*l*B=m*a
a=(I*l*B)/m
a=0,1 m/s^2

s=0,5*a*t^2
t^2=(2s)/a
t^2=(2*0,08m)/0,1m/s^2
t=1,264s

würde das dann so stimmen?

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 5891

Ja, das ist richtig (bei mir ergibt sich etwa t=1.265 s).

SneakySs · Anmeldungsdatum: 25.09.2017 Beiträge: 2

Danke nochmal für die schnelle Antwort! Hat mir sehr geholfen

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Viele Grüße
Steffen