Coulombkräfte zwischen 3 Kugeln

lnd<3 · Anmeldungsdatum: 13.03.2022 Beiträge: 1

Meine Frage:
Zwei gleichgroße Kugeln K1 und K2 tragen jeweils die gleiche Ladung +Q. Sie sind
im Abstand von 20,0 cm voneinander fest aufgestellt und stoßen sich mit der Kraft von
10?N ab.
Mit einer dritten ungeladenen, gleich großen Kugel K3 wird zunächst K1 berührt. Danach
wird die Kugel K3 zur Kugel K2 geführt und berührt auch diese. Zum Ende des
Experimentes wird die Kugel K3 genau in der Mitte zwischen den beiden äußeren Kugeln
ebenfalls fest aufgestellt.
FRAGEN :
Bestimmen sie die resultierende Kraft, die auf die Kugel K3 wirkt. In welche Richtung wirk sie?

Meine Ideen:
Die Kugeln sind so angeordnet: 1 3 2
Also am Anfang waren die Ladungen in der Kugel 1 und Kugel 2 beide gleich Q.
Dann Bekommt die Kugel3 Q*0.5 und Kugel1 ebenso. Und dann bekommt Kugel3 mit Kugel 2 zusammen 0.75Q und Kugel 2 wird auch 0.75Q haben.

Also wirkt die Kraft von der 2 auf 3 F23 und die Kraft von der Kugel1 auf 3, F13. Da die Kugel 2 eine größere Ladung hat, wird die Kraft F23 größer sein als die Kraft von Kugel 1, F13. Deswegen habe ich angenommen, dass
die resultierende Kraft Fr= F23 - F13 ist. Ist das richtig? Das ist der erste Schritt. Weil in den Lösungen steht es: Fr= F23 - F13.

lnd<3- · Gast

fehler: in lösung ist Fr=F13-F32

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 5852

Mit den Vorzeichen der Kräfte ist es immer so eine Sache... In Vektorform gilt jedenfalls

Dabei ist

die Kraft, welche durch Kugel 1 auf Kugel 3 wirkt.
Sind nun F13, F23 Beträge der Kräfte (also positive Werte) und zeigt die F23 in die "negative Richtung" (d.h., wenn z.B. die Ladungen in der Reihenfolge 1 3 2 entlang der x-Achse angeordnet sind), so wäre Fr=F13-F23, Fr wäre dann negativ. Im Zweifelsfall Kräfte in einer Skizze einzeichnen.