2 elektrisch geladene kugeln...

maximAL · Anmeldungsdatum: 23.10.2005 Beiträge: 1

hallo,
ich verzweifel grad an meiner ersten physik-aufgabe im studium (nein, zum glück kein physik-studium Augenzwinkern

). das schulwissen ist auch schon reichlich...nicht mehr vorhanden...

die aufgabe würde evtl. auch in mechanik passen, aber das thema lautet elektrodynamik...
so denn:

2 kugeln
masse je m= 0,1g
hängen an einem je einem faden von 5cm länge mit gemeinsamem aufhängepunkt
ladung je 2*10^-10 As

frage: wie groß ist der winkel zwischen beiden fäden?

so...ich gehe mal schwer davon aus, dass ich dafür das coulombsche gesetz brauche

http://de.wikipedia.org/math/4635124c463005f7f8f4d43228159fbf.png
gesucht ist wohl r², da ich über den abstand auch den winkel zwischen den fäden berechnen kann.
allerdings bin ich mir nicht sicher, was ich mit F mache. ich dachte daran, für r² erstmal einen wert einzusetzen (zb. 10cm, für maximale entfernung der kugeln) und mit dem ergebnis wiederum die eigentlich nötige kraft zu errechnen....weit bin ich dabei aber nicht gekommen grübelnd

vorallem weiss ich nicht wirklich, was ich mit den richtungsvektoren anstelle und wie (oder ob?) ich die rücktreibende kraft der kugeln einbeziehen muss...

wär nett, wenn mich jemand in die richtige richtung schubst

Neko · Anmeldungsdatum: 04.07.2004 Beiträge: 526 Wohnort: Berlin

Nach unten wirkt die Gewichtskraft, von jeder Kugel weg die Coulombkraft. Jetzt nur noch beide betragsmäßig berechnen. Die resultierende Kraft muss, da sich das System offensichtlich in Ruhe befindet, auf einer Linie mit den Seilen befinden, die Seilkraft muss also die Resultierende ausgleichen. Über die Winkelbeziehung

kommst du auf die Lösung. Übrigens auch eine sehr beliebte Aufgabe, wäre ein Kandidat für die frequently asked Problems...

sax · Anmeldungsdatum: 10.05.2005 Beiträge: 377 Wohnort: Magdeburg

Es müßte

heißen. Wenn Die Coloumkraft Null ist sollte auch der Winkel Null sein.

Neko · Anmeldungsdatum: 04.07.2004 Beiträge: 526 Wohnort: Berlin

Oh ja, verzeihung. Hab zähler und nenner verwechselt Wink