Wie groß muss Q sein, damit F_g ausgegl. wird?

daydreambeliever82 · Anmeldungsdatum: 29.08.2009 Beiträge: 5

Hallo,

ich kämpfe mich hier gerade durch eine Physikaufgabe (Klasse 12), aber komme an einem Punkt nicht weiter. Im Internet habe ich zwar verschiedenes zu der Aufgabe gefunden, allerdings wirkte das auf mich eher gegensätzlich oder ich hab es vielleicht einfach nicht verstanden. Wobei ich dazu sagen muss, dass ich in Physik immer ums Überleben kämpfe, die Logik erschließt sich mir leider eher selten.

Es geht um die Aufgabe:

1. Ein elektrisches Feld der Stärke E=180N/C sei senkrecht zur Erdoberfläche nach unten gerichtet. Vergleichen Sie die nach oben gerichtete elektrostatische Kraft auf ein Elektron (q= 1,6*10^-19, m= 9,1*10^-31) mit der nach unten gerichteten Gravitationskraft.

2. Wie stark müsste eine 3 g schwere Münze geladen sein, damit die durch dieses Feld bewirkte elektrostatische Kraft die Gravitationskraft (g=9,81m/s^2) ausgleicht?

Für 1. habe ich F_el und F_g ausgerechnet, dann F_el durch F_g geteilt und habe als Ergebnis, dass F_g 3,23^12 x kleiner ist als F_el.

Bei 2. habe ich jetzt ein Problem.
Wenn ich die Ladung Q=F_g/E, also Q=m*g/E rechne, kommt bei mir 0,0001635 C raus. Kann das sein? Für m habe ich 0,003 kg genommen.

Und wie komme ich von da zur Antwort auf die Frage, wie groß die Ladung sein muss, um die Gravitationskraft auszugleichen?

Ich wäre für Hilfe sehr dankbar, weil ich die Aufgabe am Montag haben und verstanden haben sollte...

pressure · Anmeldungsdatum: 22.02.2007 Beiträge: 2496

Also, die Lösung der ersten Aufgabe stimmt und die zweite eigentlich auch.
1635 mC klingt nach eine vernüftigen Lösung. Am ehesten solltest du die gültigen Ziffern deiner Lösung betrachten...

daydreambeliever82 · Anmeldungsdatum: 29.08.2009 Beiträge: 5

Auf die Gefahr hin, dass du mich für völlig dumm hältst- ich verstehe nicht den Hintergrund dessen was du sagst...

Ich soll überlegen, ob es 0,0001635 C oder -0,0001635 C sind und das ist dann die Lösung/ alles, was noch fehlt bei der Aufgabe?

Kannst du (oder irgendjemand hier) mir evtl. erklären, was es damit auf sich hat? Wenn ich jetzt schreibe positiv oder negativ wäre es nur geraten, weil ich keinen Schimmer habe, wovon das abhängt.

Danke...

Gast160587 · Gast

Also die beiden Aufgaben sind richtig.
Dass sich beide ausgleichen sollen, ist doch nur der erste Gedankenschritt, den du machen sollst: dass du die elektrische Kraft mit der Gravitationskraft gleichsetzt...

F_el= F_g <=> F_el - F_g = 0

Gast160587 · Gast

Du musst allerdings aufpassen, dass für Aufgabe 2 eine andere Masse als bei 1. gegeben ist!
Das heißt für 2. wäre doch F_g = 0,003kg * 9,81 m/s² = 0,02943 N
Wenn du das jetzt einsetzt bei der von mir genannten Formel:
F_g = F_el und F_el = q * E
0,02943 N = q * 180 N/C | : 180 N/C
q = 0,0001635 C Somit haste da ganz sicher das Vorzeichen + !

Also so würde ich es rechnen und ich studiere Physik... Ne Garantie geb ich dir aber trotzdem nicht ^^

pressure · Anmeldungsdatum: 22.02.2007 Beiträge: 2496

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583