Coulomb Gesetz - LK Klausur 12/1 (2Teilaufg.)

Daniel12345 · Anmeldungsdatum: 01.11.2010 Beiträge: 2

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 smile

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)

planck1858 · Anmeldungsdatum: 06.09.2008 Beiträge: 4542 Wohnort: Nrw

Hast du denn schon eine Skizze gezeichnet, in der du alle Kräfte skizzierst hast?

Daniel12345 · Anmeldungsdatum: 01.11.2010 Beiträge: 2

Eine Ergänzung (wichtig!): K1= Punkt A; K2= Punkt B
Die Anordnung des Quadrates ABCD: A (oben,links) BCD (im Uhrzeigersinn)

Den Ansatz der Aufg. a hab ich skizziert, jedoch bin ich bei Aufgabe b völlig verloren
grübelnd