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[quote="Charly94"]Liebe Freunde der Physik, ich habe eine Aufgabe zu lösen, komme jedoch leider nicht weiter und hoffe, dass ihr mir dabei helfen könnt. Die Aufgabe lautet: An einem isolierten Faden hängt ein Probekörper (m=0,5 g; q=6,4*10^-8 C; Fadenlänge l=50 cm). Schieben wir eine gleichnamig geladene Kugel an ihn heran, bis sie sich mit ihrem Mittelpunkt an dem Punkt befindet, wo anfänglich der Probekörper seinen Mittelpunkt hatte, so ist dieser um s=12 cm ausgelenkt. 1) Wie groß ist die Ladung Q der Kugel? 2) Wie groß ist die Feldstärke ihres Feldes am neuen Ort des Probekörpers? Anschließend wird die Probeladung durch Berührung mit einem ungeladenen gleichartigen Kügelchen halbiert. 3) Um wie viel cm nimmt die Auslenkung ab? 4) Wie oft müsste q halbiert werden, damit auch die Auslenkung halbiert wird? Meine Ideen (können auch totaler Schwachsinn sein, ich weiß es nicht): Zunächst habe ich [latex] \alpha [/latex] mit dem Pythagoras ausgerechnet. Da bin ich auf 13,89° gekommen. Das habe ich dann in die Formel [latex] E=\frac{F}{Q} =\frac{m*g*tan\alpha}{Q} [/latex] eingesetzt. Mein Ergebnis lautet 189,52 V/m. Danach habe ich gerechnet: F=m*g=0,0049 N. Dies habe ich eingesetzt in: [latex] Q_{2}=\frac{F}{E} [/latex]. Ergebnis: 25,85*10^-6 C. Nun weiß ich gar nicht, was ich machen soll. Ich hoffe, dass ihr mir so schnell wie möglich helfen könnt und auch sagen könnt, wenn alles, was ich bisher gerechnet habe, falsch ist. Das wäre super! Danke schonmal :)) Charly[/quote]
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<table border="0" cellpadding="3" cellspacing="1" width="100%" class="forumline"> <tr> <th class="thCornerL" width="22%" height="26">Autor</th> <th class="thCornerR">Nachricht</th> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row1"><span class="name"><a name=""></a><b>Charly94</b></span></td> <td class="row1" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 04. Sep 2011 17:48<span class="gen"> </span> Titel: </span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">Vielen Dank für deine schnelle Antwort und die Hilfe! <img src="images/smiles/balloon.gif" alt="smile" border="0" /> <br /> <br />Ja, du hast Recht, ich habe mich verschrieben, es soll 50 cm sein, ich ändere das oben gleich mal.</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row2"><span class="name"><a name=""></a><b>GvC</b></span></td> <td class="row2" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 04. Sep 2011 17:38<span class="gen"> </span> Titel: </span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">Wie Du bei der gegebenen Fadenlänge auf einen solch großen Winkel kommst, ist echt rätselhaft. Oder ist die Fadenlänge vielleicht gar nicht 50m, sondern 50cm? <br /> <br />Wenn Du Dir eine Skizze machst, dann siehst Du, dass aus den ähnlichen Dreiecken aus Aufhängepunkt und beiden Kugelmittelpunkten einerseits und Auslenkungskraft, Gewichtskraft und (resultierender) Fadenkraft andererseits folgende Verhältnisse abgelesen werden können: <br /> <br /><img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?\frac{F_c}{F_g}=\frac{d}{l}"> <br /> <br />Dabei ist <br /> <br /><img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?F_c=\frac{qQ}{4\pi\epsilon_0 d^2}"> die auslenkende Coulombkraft <br /> <br /><img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php? F_g=mg"> die Gewichtskraft des Probekörpers mit der Ladung q <br /> <br /><img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?d"> die Auslenkung <br /> <br />und <br /> <br /><img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?l"> die Fadenlänge <br /> <br />Die Gleichung lässt sich leicht nach Q auflösen. <br /> <br />Wie Du siehst, ist Q proportional zur dritten Potenz der Auslenkung. Du musst also die Ladung 3mal halbieren, um die halbe Auslenkung zu erhalten.</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row1"><span class="name"><a name=""></a><b>Charly94</b></span></td> <td class="row1" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 04. Sep 2011 14:22<span class="gen"> </span> Titel: Frage zu elektrodynamischer Aufgabe</span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">Liebe Freunde der Physik, <br />ich habe eine Aufgabe zu lösen, komme jedoch leider nicht weiter und hoffe, dass ihr mir dabei helfen könnt. <br /> <br />Die Aufgabe lautet: <br />An einem isolierten Faden hängt ein Probekörper (m=0,5 g; q=6,4*10^-8 C; Fadenlänge l=50 cm). Schieben wir eine gleichnamig geladene Kugel an ihn heran, bis sie sich mit ihrem Mittelpunkt an dem Punkt befindet, wo anfänglich der Probekörper seinen Mittelpunkt hatte, so ist dieser um s=12 cm ausgelenkt. <br />1) Wie groß ist die Ladung Q der Kugel? <br />2) Wie groß ist die Feldstärke ihres Feldes am neuen Ort des Probekörpers? <br /> <br />Anschließend wird die Probeladung durch Berührung mit einem ungeladenen gleichartigen Kügelchen halbiert. <br />3) Um wie viel cm nimmt die Auslenkung ab? <br />4) Wie oft müsste q halbiert werden, damit auch die Auslenkung halbiert wird? <br /> <br /> <br />Meine Ideen (können auch totaler Schwachsinn sein, ich weiß es nicht): <br />Zunächst habe ich <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php? \alpha "> mit dem Pythagoras ausgerechnet. Da bin ich auf 13,89° gekommen. <br />Das habe ich dann in die Formel <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php? E=\frac{F}{Q} =\frac{m*g*tan\alpha}{Q} "> eingesetzt. Mein Ergebnis lautet 189,52 V/m. <br />Danach habe ich gerechnet: F=m*g=0,0049 N. Dies habe ich eingesetzt in: <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php? Q_{2}=\frac{F}{E} ">. Ergebnis: 25,85*10^-6 C. <br /> <br />Nun weiß ich gar nicht, was ich machen soll. Ich hoffe, dass ihr mir so schnell wie möglich helfen könnt und auch sagen könnt, wenn alles, was ich bisher gerechnet habe, falsch ist. Das wäre super! <br />Danke schonmal <img src="images/smiles/lurk.gif" alt="Fröhlich" border="0" /> <br /> <br />Charly</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> </table>
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