Auslenkung von Kugelladung

vivectuvivec · Anmeldungsdatum: 15.10.2006 Beiträge: 7

Hallo,

also ich hab folgende Aufgabe und komm da net weiter.

Also: ein Kügelchen mit q1=2nC (m=0,5g) hängt an einem 2m langen Faden. Dann schiebt man an die Stelle eine Kugel mit q2=1mikroC.
Frage ist wie weit das Kügelchen ausgelenkt wird und wie weit die Auslenkung bei jeweils halber Ladung zurückgeht.

Ich denk mal, dass man die Kraft im Coulombfeld (

mit der Kraft die das Kügelchen nach unten zieht (Zentripetalkraft?) gleichsetzen muss, um es nach r aufzulösen, aber weiß nich genau ob es so ist und wie die Zentripetalkraft(?) ausgerechnet wird.

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Tipp: Die Zentripetalkraft brauchst du nicht für diese Aufgabe. Die Kraft, die das Kügelchen nach unten zieht, ist einfach die Gewichtskraft.

MI · Anmeldungsdatum: 03.11.2004 Beiträge: 828 Wohnort: München

1. Ich gehe davon aus, dass das Experiment auf der Erde stattfindet.
2. Wenn dem so ist: Was "zieht" denn alle Körper nach unten? Ich würde ja sagen: Die Gravitationskraft (dann auszurechnen mit: F=mg)!

Wenn du wissen willst, wie du mit den beiden Kräften umgehen musst, um die Auslenkung zu erfahren, dann zeichne die doch einfach mal in eine Skizze ein und überlege dir, was bei einer konstanten Auslenkung der Pfeil sein muss (Tipp: Kräfteparallelogramme).

Gruß
MI

Edit: und dermarkus war schneller...

vivectuvivec · Anmeldungsdatum: 15.10.2006 Beiträge: 7

Danke, aber das Kügelchen wird doch von dem Seil gehalten? Dadurch tritt doch auch eine Kraft zur Seite auf oder nicht?
Und stimmt der Ansatz ansonsten?

Edit: Und wie komme ich dann auf die Höhe des Kügelchens? Dann geht's so ja doch nicht :-(

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Stimmt, dadurch, dass der Faden dagegenzieht, wirkt von der Gewichtskraft nur eine tangentiale Komponente. Findest du heraus, wie der Betrag dieser Komponente von der Gewichtskraft und vom Auslenkungswinkel abhängt, wenn du dir eine Skizze machst, so wie MI sagt?

// edit: Auch für die Höhe des Kügelchens kannst du die Skizze gut gebrauchen.

Deine Formel für die Coulombkraft stimmt. Das r darin ist der Abstand zwischen den beiden Kugeln.

Magst du für deine neue Aufgabe bitte ein neues, eigenes Thema aufmachen? Sonst wird das hier etwas unübersichtlich Augenzwinkern

vivectuvivec · Anmeldungsdatum: 15.10.2006 Beiträge: 7

Ok, mach ich. Und danke für die Hilfe!

Die Höhe ist dann ja

oder?
Aber die resultierende Kraft ist mir noch net ganz klar... Der Teil der Kraft der waagrecht steht ist ja nicht bekannt und ich weiß nich wie ich den rauskrieg...

Edit: Achso, wie kann man hier eigentlich schöne Bruchstriche und Wurzeln und so machen?

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Der horizontale Abstand der beiden Kugeln, den du in deiner Formel mit r bezeichnet hast, ist noch nicht der Abstand der beiden Kugeln. Ich würde also in deiner Formel a statt r schreiben, also

und dann das wirkliche r, das du in deiner Formel für die Coulombkraft verwenden kannst, mit

ausrechnen.

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Wurzeln gehen mit \sqrt{} , Brüche mit \frac{Zaehler}{Nenner}

Und viele andere Tipps zu Latex findest du z.B. dort:

http://www.physikerboard.de/topic,128,-latex-formelsatz.html

vivectuvivec · Anmeldungsdatum: 15.10.2006 Beiträge: 7

Stimmt! Und danke! Aber wie krieg ich dann die resultierende Kraft raus?

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Die Komponenten der Kräfte und wie du sie zusammenzählen kannst, sieht man wohl am besten aus deiner Skizze.

Vielleicht magst du das, nun, wo du den Abstand r in Abhängigkeit von der Ladung kennst, auch lieber mit dem Vergleich der potentiellen Energien im elektrischen Feld und im Gravitationsfeld berechnen. Dann muss man sich nun im Rest der Aufgabe vielleicht ein bisschen weniger mit Kraftkomponenten beschäftigen.