| Autor |
Nachricht |
Cristaline12
Anmeldungsdatum: 28.11.2018
Beiträge: 1
|
 Cristaline12 Verfasst am: 28. Nov 2018 17:52 Titel: Elektronen im elektrischen Feld zwischen zwei Platten |
 |
|
Meine Frage:
Hallo!!
Ich bräuchte dringend Hilfe bei einer Aufgabe!!
Elektronen fliegen unter einem Winkel ?0 zur Horizontalen
in ein elektrisches Feld zwischen zwei Platten
ein. Sie befinden sich beim Eintritt
in das Feld genau zwischen den beiden Platten. Ihre
Bahn tangiert die obere Platte (ohne sie zu berühren)
und verläuft symmetrisch. Die Elektronen verlassen
die Feldregion also genau zwischen den Platten und
unter demselben Winkel ?0.
Gegebene Werte:
Länge der Platten: 6cm
Abstand zwischen den Platten: 1cm
E= 5x10^3 N/C
Da es sich um Elektronen handelt gehe ich mal davon aus, dass die Elementarladung e=1,602177x10^-19 C gilt.
Meine Ideen:
Ich habe zunächst die Geschwindigkeit in x Richtung ausgerechnet.
Dafür habe ich die Spannung U berechnet U:5000V
Eingesetzt in 
bekomme ich vx= 5,9x10^7 m/s
Leider komme ich nicht mehr weiter 
Für Ansätze wäre ich dankbar 
|
|
 |
GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
|
| GvC Verfasst am: 28. Nov 2018 20:06 Titel: |
|
|
| Cristaline12 hat Folgendes geschrieben: | | Ich habe zunächst die Geschwindigkeit in x Richtung ausgerechnet. |
Was ist die x-Richtung?
| Cristaline12 hat Folgendes geschrieben: | | Dafür habe ich die Spannung U berechnet U:5000V |
Kannst Du mal vorrechnen, wie Du darauf gekommen bist?
|
|
|
Feugru2
Anmeldungsdatum: 27.11.2018
Beiträge: 11
|
| Feugru2 Verfasst am: 29. Nov 2018 10:17 Titel: |
|
|
Hallo
U= E×d = 5×10^3 N/C×1cm = 5000V
Zur x Richtung: es gibt eine Abbildung leider weiss ich nicht wie ich sie hoch laden kann.
Aufjedenfall isg die x Richtung horizontal.
Ich habe weiter gerechnet:
Tan(a)= vx/Fg = 5,9×10^9/9,109×10^-31×9,81
(a) =90°
Stimmt das so?
Du bist hier zweimal angemeldet, Cristaline12 wird daher demnächst gelöscht.
Bilder fügt man beim Editieren ein. Erst den Button "Durchsuchen", dann den Button "Attachment hinzufügen".
Viele Grüße
Steffen
|
|
|
GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
|
| GvC Verfasst am: 29. Nov 2018 12:24 Titel: |
|
|
| Feugru2 hat Folgendes geschrieben: | | U= E×d = 5×10^3 N/C×1cm = 5000V |
Das solltest Du besser nochmal nachrechnen und dabei die Einheiten beachten.
| Feugru2 hat Folgendes geschrieben: | | Aufjedenfall isg die x Richtung horizontal. |
Dann müssten die Kondensatorplatten vertikal angeordnet sein. Denn nur dann würde in x-Richtung eine Spannung wirken. Allerdings wäre Dein Ansatz damit immer noch nicht richtig. Ganz abgesehen davon, dass aus den von Dir gemachten Angaben nicht hervorgeht, wonach überhaupt gefragt ist.
Ich glaube ja sowieso, dass Du auf einem falschen Dampfer bist, bin mir allerdings nicht sicher, weil die Aufgabenstellung unklar ist. Nach meiner Interpretation geht es hier um den schiefen Wurf, bei dem die Ein- und Austrittsgeschwindigkeit gesucht ist.
Im Übrigen sind solche Angaben wie
| Cristaline12 hat Folgendes geschrieben: | Elektronen fliegen unter einem Winkel ?0 zur Horizontalen...
...
verlassen die Feldregion also genau zwischen den Platten und
unter demselben Winkel ?0. |
nicht verständlich. Um was für einen Winkel handelt es sich denn? Ist "?0" eine Grad-Angabe oder eine Winkelbezeichnung?
|
|
|
Feugru2
Anmeldungsdatum: 27.11.2018
Beiträge: 11
|
| Feugru2 Verfasst am: 29. Nov 2018 14:34 Titel: |
|
|
Könntest du mir dann vielleicht verraten wie ich anfangen könnte?
Es handelt sich dabei um eine Winkelbezeichnung. Hab den Text kopiert.
Winkel Theta soll das sein.
|
|
|
Feugru2
Anmeldungsdatum: 27.11.2018
Beiträge: 11
|
| Feugru2 Verfasst am: 29. Nov 2018 14:42 Titel: |
|
|
Hier ist die Abbildung zur Aufgabe.
| Beschreibung: |
|
Download |
| Dateiname: |
20181129_143820.jpg |
| Dateigröße: |
107.1 KB |
| Heruntergeladen: |
176 mal |
| Beschreibung: |
|
Download |
| Dateiname: |
20181129_143820.jpg |
| Dateigröße: |
107.1 KB |
| Heruntergeladen: |
159 mal |
|
|
|
GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
|
| GvC Verfasst am: 29. Nov 2018 14:48 Titel: |
|
|
| Feugru2 hat Folgendes geschrieben: | | Könntest du mir dann vielleicht verraten wie ich anfangen könnte? |
Zunächst mal müsste ich wissen, wie die Aufgabe eigentlich lautet, vor allem wonach gefragt ist.
|
|
|
Feugru2
Anmeldungsdatum: 27.11.2018
Beiträge: 11
|
| Feugru2 Verfasst am: 29. Nov 2018 14:55 Titel: |
|
|
Die Aufgabenstellung lautet:
Elektronen fliegen unter einem Winkel Theta zur Horizontalen
in ein elektrisches Feld zwischen zwei Platten
ein. Sie befinden sich beim Eintritt
in das Feld genau zwischen den beiden Platten. Ihre
Bahn tangiert die obere Platte (ohne sie zu berühren)
und verläuft symmetrisch. Die Elektronen verlassen
die Feldregion also genau zwischen den Platten und
unter demselben Winkel Theta
Gesucht ist der Winkel Theta, dabei sollen die Randfelder
vernachlässigt werden
|
|
|
GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
|
| GvC Verfasst am: 29. Nov 2018 15:47 Titel: |
|
|
|
Also geht es tatsächlich um den schiefen Wurf, bei dem Wurfweite und Gipfelhöhe vorgegeben sind. Die Fallbeschleunigung g wird hier durch die von Coulombkraft und Elektronenmasse vorgegebene Beschleunigung ersetzt. Allerdings braucht man die nicht explizit auszurechnen, wenn nur nach dem Winkel, nicht aber nach der Anfangsgeschwindigkeit gefragt ist.
|
|
|
Feugru2
Anmeldungsdatum: 27.11.2018
Beiträge: 11
|
| Feugru2 Verfasst am: 29. Nov 2018 21:00 Titel: |
|
|
Vielen Dank!
Das hat mir sehr weitergeholfen.
Würdest du dir noch maö anguckeb ob meine Rechnung stimmt?
Die Rechnung für die Spannung hab ich noch mal nachgerechnet.
Ich bekomme mig der Formel U=E×d=5×10^3N/C×0,01m = 50V
Für die Geschwindigkeit in x Richtung erhalte ich
 vx=4,19×10^9 m/s
Für die Geschwindigkeit in y Richtung habe ich folgende Formel
Dabei ist x die Wurfweite also x=0,06m
Für g habe ich F/me=Ee/me eingesetzt (me= Masse Elektron)
Zu letzte müsste ich vx und vy in tan=vy/vx einsetzen, oder?
Bitte sag mir, dass ich auf der richtigen Spur bin. 
|
|
|
Feugru2
Anmeldungsdatum: 27.11.2018
Beiträge: 11
|
| Feugru2 Verfasst am: 29. Nov 2018 21:03 Titel: |
|
|
Ist die Formel für die y Richtung richtig?
Das passt nicht so ganz mit den Einheiten.. 
|
|
|
GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
|
| GvC Verfasst am: 29. Nov 2018 23:05 Titel: |
|
|
| Feugru2 hat Folgendes geschrieben: |
Die Rechnung für die Spannung hab ich noch mal nachgerechnet.
Ich bekomme mig der Formel U=E×d=5×10^3N/C×0,01m = 50V
Für die Geschwindigkeit in x Richtung erhalte ich
vx=4,19×10^9 m/s |
Abgesehen davon, dass Du Dich um 3 Zehnerpotenzen verrechnet hast, stimmt die Formel grundsätzlich nicht. Was hat Deiner Meinung nach die Spannung in y-Richtung mit der Geschwindigkeit in x-Richtung zu tun?
| Feugru2 hat Folgendes geschrieben: | Für die Geschwindigkeit in y Richtung habe ich folgende Formel
|
Wie Du schon selber gemerkt hast, kann das nicht richtig sein, weil die Dimension nicht die einer Geschwindigkeit ist. Allerdings kann ich Dir nicht sagen, welchen Fehler Du an welcher Stelle gemacht hast, da Du nur irgendwelche Formeln hinknallst, aber keine Herleitung dazu lieferst.
| Feugru2 hat Folgendes geschrieben: | Dabei ist x die Wurfweite also x=0,06m
Für g habe ich F/me=Ee/me eingesetzt (me= Masse Elektron) |
Das wenigstens ist richtig.
| Feugru2 hat Folgendes geschrieben: | | Zu letzte müsste ich vx und vy in tan=vy/vx einsetzen, oder? |
Es ist zwar prinzipiell richtig, dass
ist, aber dazu müsstest Du erstmal die richtigen Ausdrücke für die beiden Komponenten der Anfangsgeschwindigkeit kennen.
| Feugru2 hat Folgendes geschrieben: | | Bitte sag mir, dass ich auf der richtigen Spur bin. ;( ;( |
Das kann ich noch nicht, da ich nicht weiß, was Du da überhaupt gemacht hast. Offenbar kennst Du Dich mit dem schiefen Wurf nicht wirklich aus.
Dabei handelt es sich um die Überlagerung zweier Bewegungen, einer gleichmäßig beschleunigten Bewegung in vertikaler Richtung und einer gleichförmigen Bewegung (konstante Geschwindigkeit) in horizontaler Richtung. Beide haben eines gemeinsam: Sie enden zu derselben Zeit t. Schauen wir uns mal die Situation zum Zeitpunkt t an. Dann ist die Höhe genauso groß wie am Anfang, also null.
Dabei ist die Beschleunigung, wie Du selber schon herausgefunden hast,
In derselben Zeit, in der die Elektronen wieder den Eingangslevel erreicht haben, haben sie auch die Länge l mit konstanter Geschwindigkeit durchflogen. Es gilt also
Einsetzen in die Gleichung für v0y ergibt
Hieraus lässt sich zwar immer noch nicht der Quotient der beiden Anfangsgeschwindigkeitskomponenten bilden, aber die Tatsache, dass Du hier eine Gleichung mit zwei Unbekannten hast, schreit förmlich nach einer weiteren Gleichung. Dazu ein Tipp: Bislang hast Du eine Information aus der Aufgabenstellung noch gar nicht verwendet, nämlich die Gipfelhöhe h=d/2 (d=Plattenabstand). Dafür ist die vertikale Geschwindigkeitskomponente zuständig, die im Gipfelpunkt gerade null ist. Das heißt, dass die gesamte kinetische Anfangsenergie in vertikaler Richtung vollständig in potentielle Energie umgewandelt ist (Energieerhaltungssatz).
So, den Rest müsstest Du jetzt eigentlich alleine schaffen. Aber bitte: Rechne nicht unnötigerweise irgendwelche Zahlenwerte aus! Rechne mit allgemeinen Größen bis ganz zum Schluss. Dann wirst Du sehen, dass Du in dieser Aufgabe praktisch völlig ohne Zahlenrechnungen auskommst (nur den Quotienten l/(2d) bzw. seinen Kehrwert musst Du "berechnen").
|
|
|
Faverectoor
Anmeldungsdatum: 21.07.2018
Beiträge: 7
|
| Faverectoor Verfasst am: 30. Nov 2018 02:30 Titel: |
|
|
|
in der die Ein- und Austrittsgeschwindigkeit angestrebt wird.
|
|
|
GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
|
| GvC Verfasst am: 30. Nov 2018 10:34 Titel: |
|
|
| Faverectoor hat Folgendes geschrieben: | | in der die Ein- und Austrittsgeschwindigkeit angestrebt wird. |
Hä?
|
|
|
GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
|
|
|
|
Registrieren
Login
FAQ
Suchen
