| Daniel12345 |
Verfasst am: 01. Nov 2010 12:41 Titel: Coulomb Gesetz - LK Klausur 12/1 (2Teilaufg.) |
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Hallo liebe Physiker,
ich habe zuletzt eine Klausur geschrieben, das Aufgabenblatt durften wir behalten. Nun habe ich nochmals alles durchgerechnet, allerdings komm ich in 2 Teilaufgabe nicht zum Ergebnis (Kopfzerbrechen)...
Es wär super nett wenn mir jemand weiterhelfen könnte
Die Aufgabenstellung lautet (allg.):
Gegeben sind zwei gegeneinander isolierte Metallkugeln K1 und K2 die in den Eckpunkten eines Quadrates ABCD mit der Seitenlänge s angeordnet sind.
Teilaufgabe a.
Es befindet sich eine Probeladung q auf der Verbindungsstrecke s zwischen den beiden Kugeln K1 und K2 mit den Ladungen Q1 und Q2. Dabei sei q von K1 doppelt so weit entfernt wie K2. Geben Sie Betrag und Richtung der Kraft an, die auf q wirkt, wenn die Gewichtskraft vernachlässigt werden kann.
q = -9,77*10^-10C ; s = 0,114m; Q1 = 8,52*10^-9C; Q2 = 5,44*10^-9
Teilaufgabe b.
Die Kugeln K1 und K2 tragen gleiche Ladungen positiver Polarität (Q1=Q2=Q). Die Gewichtskraft von q darf jetzt nicht vernachlässigt werden. Zeigen sie allgemein, daß es in dem durch die Ladungen Q1 und Q2 erzeugten elektrischen Gesamtfeld eine Stelle gibt, an der auf die Probeladung q nur noch seine Gewichtskraft wirkt.
Versuch zur Teilaufgabe a:
Wie in der Aufg beschrieben müssten ja demnach zwei E-Felder, also 2 Kräfte mit folg. Längeneinheiten vorliegen:
Q1 ---r1=2r2--- q => F1
q --- r2 --- Q2 => F2
demnach: F1 = F2
Um Betrag und Richtung der Kraft zu bestimmen, muss ich doch zuerst nach r auflösen und dann könnte man auch r1 bestimmen mit (?)
(Problem mit der Gleichungslehre:)
1/4\pi[epsilon0] => kürzt sich auf beiden Seiten weg, sodass nur noch
qQ1/(2r2)^2 = qQ2/r2^2 da steht... mir kommt keine idee wie ich die Länge s miteinbeziehen könnte :S
Versuch zur Teilaufgabe b.
E = F/q F= k*(Q^2/s^2)
E=> Q^2 / (4\pi[eps0]s^2q)
E= FG
nach m(q)aufgelöst: m(q)= Q^2 / (4\pi[eps0]s^2 q g) |
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