"pendel"

googol · Gast

Hi

Angenommen ich habe eine Kugel, die an einem Seil aufgehängt ist.
Auf die Kugel bringe ich nun eine Ladung auf.
Nun wird die Kugel in Richtung einer geladenen, unendlich ausgedehnten Wand ausgelenkt.
Kugel und Wand berühren sich nicht.

Größen:

Seillänge: l
Masse d. Kugel: m
Strecke zwischen ausgelenktem und unausgelenktem zustand: s
Abstand zur Wand: d
ladung: Q
m(kugel)>>m(seil)

Gesucht: aufgebrachte ladung auf die kugel

Die Kugel wird ja durch Induktion bewegt, also müsste ja eigentlich die Coulombkraft gleich m*a sein?
Oder muss ich hier mit dem Potential rechnen?
Bin leicht ratlos beim Ansatz oO

LG

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Cobi · Anmeldungsdatum: 14.04.2011 Beiträge: 43

Sie wird angezogen, und dafür sorgt die Coulombkraft.
Zusätzlich wirkt ja noch die Gewichtskraft.
Diese beiden Kräfte sorgen für den Winkel, mit dem das Pendel ausschlägt.
Der Winkel ist dann tan^-1(Coulombkraft/Gewichtskraft)
oder wenn du den Winkel hast, dann ist die Coulombkraft tan(a)*Gewichtskraft
Fc=tan(a)*Fg

googol · Gast

Du hast natürlich recht.
Ich meinte Influenz.
Wie würde das denn bei einer elektrisch neutralen Wand aussehen?

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Das Feldbild einer geladenen Kugel im Abstand von einer geerdeten Wand ist dasselbe wie das zweier Kugeln mit doppeltem Wandabstand. Du kannst Dir also zwei Kugeln mit entgegengesetzt gleicher Ladung im Abstand 2*d vorstellen, die sich gegenseitig anziehen und deshalb jede um die Strecke s ausgelenkt wird. Ob jetzt mit d der Abstand der auslenkten oder der unausgelenkten Kugel zur Wand ist, hast Du nicht explizit gesagt. Ich nehme mal an, es ist der Abstand der ausgelenkten Kugel (ist leichter zu rechnen). Auf die wirkt nun die Feldkraft der gespiegelten Ladung, also

Wenn Du Dir die Situation mal skizzierst, kannst Du für kleine Auslenkungen s folgende Verhältnisse an ähnlichen Dreiecken gleichsetzen