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fruchteis
Anmeldungsdatum: 03.08.2006
Beiträge: 70
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 fruchteis Verfasst am: 07. Sep 2006 21:58 Titel: Kraft auf Ladungen |
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hi,
1) zwei ladungen von denen die eine drei mal so groß ist wie die andere und die sich im Vakuum im Abstand von 300mm befinden ,stoßen sich mit der Kraft 400 mN ab . Bestimmen Sie die Größen der beiden Ladungen.
Ansatz:
F=k Q1Q2 /r²
da Q1=3Q2
gilt:
F= k 3(Q2) /r²
da hab ich für dei Ladungen 10^(-5) und 3*10(-5) raus
richtig ?
2)Ein elektrisches Feld wird von den beiden Ladungen Q1=0,5 mC und Q2=-0,5 mC gebildet, die 100 mm voneinader in den Punkten A un B angeordent sind.
Weldhe Kraft wirkt auf ein Tröpfen , das sich auf der Symmetrieache in 50 mm Absatnd von der Mitte der Strecke AB befindet , wenn die Ladung des Tröpfchens 10 Elektronenladungen beträgt?
Weclhe Anfangsbeschelunigung erhält das Tröpfchen, wenn es die Masse 10^-6 g hat
Ansatz:
heisst 10 elektronenladungen ,dass das tröpfchen Q= 10 1,602 10^(-19) C hat oder Q= -10 1,602 10^(-19) C??
meine lösung lautet dass die Kraft die auf das Tröpfchen wikt 1,4 *10^(-9) N groß ist ...die beschleunigung dann a=1,4*10^(-27) m/s²
stimmt das ???kontrollergebnis wäre sehr nett
gruß
[Ich habe den Titel mal etwas aussagekräftiger gemacht, Gruß, dermarkus] |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 07. Sep 2006 22:36 Titel: Re: 2 aufgaben |
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Mit deinem Ansatz für die erste Aufgabe bin ich einverstanden. Dein (Q2) statt richtig (Q2)² war wahrscheinlich nur ein Tippfehler.
Deine Ergebnisse stimmen nicht ganz, ich habe eine andere Zehnerpotenz herausbekommen. Magst du deine Rechnung nochmal sorgfältig und ausführlich (fertig umgeformte Formel, dann mit eingesetzten Werten, dann das Endergebnis) hier hinschreiben?
Also Q2 = ... (Formel) = ... (eingesetzte Werte) = Endergebnis ?
| Zitat: |
heisst 10 elektronenladungen ,dass das tröpfchen Q= 10 1,602 10^(-19) C hat oder Q= -10 1,602 10^(-19) C??
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Ich würde eher sagen, zweiteres, aber für die Resultate in der Aufgabe ist das ja egal, da nur nach dem Betrag der Kraft und der Beschleunigung gefragt ist.
Dein Ansatz und damit dein Ergebnis für die Kraft enthält noch einen Fehler. Tipp: Überprüfe nochmal, welchen Abstand r das Tröpfchen von den Ladungen genau hat.
Beim Berechnen der Beschleunigung aus der Kraft ist nochmal was schiefgegangen. Magst du das nochmal übersichtlich hinschreiben, wie du das gerechnet hast? (Tipp: Das ist einfach die Formel F=m*a) |
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fruchteis
Anmeldungsdatum: 03.08.2006
Beiträge: 70
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| fruchteis Verfasst am: 08. Sep 2006 17:38 Titel: |
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zu1)
Q2= wurzel (Fr²)/(3k)
=wurzel (30* 0,3²)/(3 *8,98* 10^9)
=10^(-5)
un für die zweite ladung mal 3
wo is da nun der fehler?
zu 2)
für den abstand s von dem tröpfchen zu den ladungen hab ich ein gleichschenkliges dreieck un wenn ich das bei der mitte teile habe ich einen rechten winkel
un dann pythagoras
r²=50²+50²
r=70,7
richtig? |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 08. Sep 2006 18:30 Titel: |
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| fruchteis hat Folgendes geschrieben: | zu1)
Q2= wurzel (Fr²)/(3k)
=wurzel (30* 0,3²)/(3 *8,98* 10^9)
=10^(-5)
un für die zweite ladung mal 3
wo is da nun der fehler?
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Du hast was anderes für F eingesetzt: F ist laut Aufgabenstellung nicht 30 N, sondern 0,4 N.
(Und du hast vergessen, die Einheiten dazuzuschreiben; eine Zahl ohne Einheit ist noch kein Ergebnis, und mit Einheiten findet man solche Fehler wie den Einsetzfehler, der dir passiert ist, oft schneller.) |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 08. Sep 2006 18:39 Titel: |
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| fruchteis hat Folgendes geschrieben: |
zu 2)
für den abstand s von dem tröpfchen zu den ladungen hab ich ein gleichschenkliges dreieck un wenn ich das bei der mitte teile habe ich einen rechten winkel
un dann pythagoras
r²=50²+50²
r=70,7
richtig? |
Richtig.
Jetzt verstehe ich, was du gemacht hast: Du hast korrekt berechnet, wie groß die Kraft ist, die eine der beiden Ladungen auf das Tröpfchen ausübt. Aber du hast nun noch vergessen, die beiden Kräfte (also die Kraft durch die eine Ladung +0,5 mC und die Kraft durch die andere Ladung -0,5 mC) vektoriell zu addieren. (Mach dir dazu am besten eine Skizze.) Wie groß ist der Betrag dieser vektoriell addierten Gesamtkraft? |
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fruchteis
Anmeldungsdatum: 03.08.2006
Beiträge: 70
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| fruchteis Verfasst am: 08. Sep 2006 18:53 Titel: |
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nochma zu 1)
ich hab mich da vertippt die kraft ist F=30N
is nun das ergebnis richtig???
zu 2)
die kräfte bilden einen rechten winkel
als resultierende kraft habe ich dann da
1,4*10^(-9)N
ricgtig ?
gruß |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 08. Sep 2006 19:42 Titel: |
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| fruchteis hat Folgendes geschrieben: | nochma zu 1)
ich hab mich da vertippt die kraft ist F=30N
is nun das ergebnis richtig???
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OK, dann ist es richtig 
| Zitat: |
zu 2)
die kräfte bilden einen rechten winkel
als resultierende kraft habe ich dann da
1,4*10^(-9)N
ricgtig ?
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Wenn ich mich nicht vertippt habe, dann ist  der Betrag einer einzelnen Kraft. Für die Gesamtkraft bekomme ich daher ein größeres Ergebnis. |
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fruchteis
Anmeldungsdatum: 03.08.2006
Beiträge: 70
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| fruchteis Verfasst am: 09. Sep 2006 10:15 Titel: |
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zu 2)
F1= k Q1 T /r²
k=8,89*10^9
Q1=0,5mC
T=10*(-1,602*10^(-19))
r=70,7 mm
F1=-10^(-9)
F2 dann im analogen =10^(-9)
dann sin die zwei kräfte die auf das tröpfchen wirken ????
oder hast du da was anderes?
gruß |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 09. Sep 2006 14:03 Titel: |
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Ja, da habe ich was anderes: Wenn ich die Werte einsetze und eintippe, die du hier richtig angibst, dann bekomme ich für die Beträge der Kräfte  und  :
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fruchteis
Anmeldungsdatum: 03.08.2006
Beiträge: 70
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| fruchteis Verfasst am: 09. Sep 2006 15:18 Titel: |
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ok schritt für schritt
Q1*T= 0,5*10^(-3) * 10(1,602*10^(-19))
=0,0005*1,602*10^(-18)
=8,01*10^(-22)
das nun mal k=8,89*10^9
8,01*10^(-22) mal k=7,12089*10^(-12)
und das nun durch r²
7,12089*10^(-12) /(70,7*10^(-3))²=0,0000000001=10^(-9)
woran leigts nun ???
gruß |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 10. Sep 2006 17:12 Titel: |
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| fruchteis hat Folgendes geschrieben: |
7,12089*10^(-12) /(70,7*10^(-3))²=0,0000000001=10^(-9)
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Bis vor diesem Schritt ist alles okay. In diesem letzten Schritt liegt der Fehler: Mein Taschenrechner zeigt nach diesem Schritt nicht genau 1*10^{-9} an, sondern eine etwas größere Zahl (die allerdings noch kleiner ist als 1,5*10^{-9}).
Kann es vielleicht sein, dass dir dein Taschenrechner das Ergebnis nur ganz grob gerundet als 0,000000001 anzeigt, weil du ihn nicht auf Exponentialdarstellung eingestellt hast? (Und könnte es dementsprechend sein, dass du einen Taschenrechner hast, der dir genau 10 Stellen im Display anzeigen kann?) Und dass du deshalb mit einem kräftigen Rundungsfehler arbeitest?
Vorschlag: Drücke mal auf die "EE" - Taste, wenn du deine 0,000000001 als Ergebnis im Taschenrechner dastehen hast! |
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