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[quote="Freakport"][b]Meine Frage:[/b] Hallo! "Ich komme bei einer Aufgabe nicht ganz zum schluss: Drei Ladungen (Q1 = 1-0 nC, Q2 = -202 nC, Q2 = 30 nC) sitzen an den Ecken eines gleichseitigen Dreiecks (a = 2 cm). Berechnen Sie die Kraft, die auf jede einzelne Ladung wirkt! (Tipp: Vektoriell rechnen)" [b]Meine Ideen:[/b] Die Aufgabe habe ich soweit fast komplett, nur weiß ich nicht genau wie die Kräfte der Ladungen, für jedes einzeln, berechnen soll: Meine Skizze: [latex]q_1[/latex] liegt bei [latex]\begin{pmatrix} 0 \\ 0 \end{pmatrix}[/latex] [latex]q_2[/latex] liegt bei [latex]\begin{pmatrix} 2cm \\ 0 \end{pmatrix}[/latex] [latex]q_3[/latex] liegt bei [latex]\begin{pmatrix} 1cm \\ 1,73cm \end{pmatrix}[/latex] (da gleichseitiges Dreieck) Dann habe ich zunächst die Richtungsvektoren berechnet: [latex]\vec{r}_{21}[/latex] = [latex]\begin{pmatrix} 2cm \\ 0 \end{pmatrix}- \begin{pmatrix} 0 \\ 0 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 2cm \\ 0 \end{pmatrix}[/latex] [latex]|\vec{r}_{21}| = \sqrt{(2cm)^2} = 2cm[/latex] [latex]-> \frac{\vec{r}_{21}}{|\vec{r}_{21}|} = \begin{pmatrix} 1 \\ 0 \end{pmatrix}[/latex] Die anderen gehen analog: [latex]\vec{r}_{31}[/latex] = [latex]\begin{pmatrix} 1cm \\ 1,73cm \end{pmatrix}- \begin{pmatrix} 0 \\ 0 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 1cm \\ 1,73cm \end{pmatrix}[/latex] [latex]|\vec{r}_{31}| = \sqrt{(1cm)^2 + (1,73cm)^2} = 1,99cm[/latex] [latex]-> \frac{\vec{r}_{31}}{|\vec{r}_{31}|} = \begin{pmatrix} 0,5 \\ 0,86 \end{pmatrix}[/latex] [latex]\vec{r}_{32}[/latex] = [latex]\begin{pmatrix} 1cm \\ 1,73cm \end{pmatrix}- \begin{pmatrix} 2cm \\ 0 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} -1cm \\ 1,73cm \end{pmatrix}[/latex] [latex]|\vec{r}_{32}| = \sqrt{(-1cm)^2 + (1,73cm)^2} = 1,99cm[/latex] [latex]-> \frac{\vec{r}_{32}}{|\vec{r}_{32}|} = \begin{pmatrix} -0,5 \\ 0,86 \end{pmatrix}[/latex] So und nun die Kräft einer Ladung bzgl. einer anderen Ladung: [latex]\vec{F}_{21} = \frac{1}{4\pi} * \frac{q_2 q_1}{(r_21)^2} * \frac{\vec{r}_{21}}{|\vec{r}_{21}|} = 4,54*10^{-3}N * \begin{pmatrix} 1 \\ 0 \end{pmatrix} [/latex] [latex]\vec{F}_{31} = \frac{1}{4\pi} * \frac{q_3 q_1}{(r_31)^2} * \frac{\vec{r}_{31}}{|\vec{r}_{31}|} = -6,811*10^{-3}N * \begin{pmatrix} 0.5 \\ 0.86 \end{pmatrix} [/latex] [latex]\vec{F}_{32} = \frac{1}{4\pi} * \frac{q_3 q_2}{(r_32)^2} * \frac{\vec{r}_{32}}{|\vec{r}_{32}|} = -0.137N * \begin{pmatrix} -0.5 \\ 0.86 \end{pmatrix} [/latex] Aber genau jetzt fehlt mir der Letzte Schritt. Welche Kraft wirkt insgesamt auf den Ladungen 1,2 und 3 Also [latex]\vec{F}_{Q1}= ?[/latex] [latex]\vec{F}_{Q2}= ?[/latex] [latex]\vec{F}_{Q3}= ?[/latex][/quote]
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Chillosaurus
Verfasst am: 14. Apr 2012 20:20
Titel:
Du hast den Winkel automatisch berücksichtigt, wenn du die Kräfte vektoriell addierst, d.h.:
oder in Worten: die einzelnen komponenten werden im rechtwinkligen Koordinatensystem aufaddiert.
Oder auch: (a1,a2)=(b1+c1,b2+c2), wobei 1 für die x-Komponente und 2 für die y-Komponente respektive steht.
Freakport
Verfasst am: 14. Apr 2012 20:14
Titel:
Danke! Aber so einfach kann ich mir das nicht ganz vorstellen.
Glaube ich muss die Kräfte jeweils in die x und y komponente zerlegen und unter berücksichtigung des Winkels die Kraft bestimmen.
Aber ob meine Vermutung wahr und wie das berechnet wird, da habe ich noch große Fragezeichen xD...
Chillosaurus
Verfasst am: 14. Apr 2012 19:30
Titel:
die anderen analog. beachte, ob die Kraft abstoßend oder anziehend ist!
Freakport
Verfasst am: 14. Apr 2012 18:39
Titel:
Sry habe das
in meiner Beschreibung vergessen (keine Sorge auf meine Blatt steht es dort)
Freakport
Verfasst am: 14. Apr 2012 18:36
Titel: Kräftezusammenhang (Punktladungen)
Meine Frage:
Hallo!
"Ich komme bei einer Aufgabe nicht ganz zum schluss:
Drei Ladungen (Q1 = 1-0 nC, Q2 = -202 nC, Q2 = 30 nC) sitzen an den Ecken eines gleichseitigen Dreiecks (a = 2 cm). Berechnen Sie die Kraft, die auf jede einzelne Ladung wirkt! (Tipp: Vektoriell rechnen)"
Meine Ideen:
Die Aufgabe habe ich soweit fast komplett, nur weiß ich nicht genau wie die Kräfte der Ladungen, für jedes einzeln, berechnen soll:
Meine Skizze:
liegt bei
liegt bei
liegt bei
(da gleichseitiges Dreieck)
Dann habe ich zunächst die Richtungsvektoren berechnet:
=
Die anderen gehen analog:
=
=
So und nun die Kräft einer Ladung bzgl. einer anderen Ladung:
Aber genau jetzt fehlt mir der Letzte Schritt.
Welche Kraft wirkt insgesamt auf den Ladungen 1,2 und 3
Also