Elektron im E-Feld

Yolda · Anmeldungsdatum: 14.09.2015 Beiträge: 1

Meine Frage:
Hallo,

ich habe für eine Aufgabe ein Elektron, das mit 250V in ein E-Feld geschossen wird. Es beschreibt annährend den weg einer Parabel. Meine schwierigkeit ist es somit, die Zeit bis zu dem umkehrpunkt, an dem das elektron seine Richtung ändert, heraus zufinden.

Meine Ideen:
mein lehrer hat mir den Tipp gegeben, da es sich um eine gleichmäßige Beschleunigung handelt, das die zeit zum umkehrpunkt die hälfte der gesamtzeit ist. Das verstehe ich allerdings nicht so ganz. könnte mir da einer weiterhelfen?

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Wenn hier wirklich ein zahlenmäßiges Ergebnis errechnet werden soll, fehlen ein paar Angaben:

- Winkel zwischen Anfangsgeschwindigkeit und E-Feld?
- Stärke des E-Feldes?

yolda- · Gast

Es geht mir nicht wirklich um ein ergebnis, ich brauche das eher um es in eine weitere formel einzusetzen.und verstehe es nicht.

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Ok, dann nehmen wir mal an, das E-Feld sei in x-Richtung gerichtet, und die Anfangsgeschwindigkeit des Elektrons bilde mit der x-Achse den Winkel

. Dann ist zur Bestimmung der Zeit bis zum Umkehrpunkt nur die x-Komponente der Geschwindigkeit relevant. Die ist im Umkehrpunkt nämlich Null, während die y-Komponente während der gesamten Flugzeit konstant ist (vgl. schräger Wurf).

In x-Richtung handelt es sich um eine gleichmäßig beschleunigte (hier verzögerte) Bewegung, so dass gilt

und mit v=0 im Umkehrpunkt

Dabei ist

mit der Anfangsgeschwindigkeit aus dem Energieerhaltungssatz

(U = Beschleunigungsspannung)

und a aus Newtonschem Gesetz

mit der Coulombkraft auf das Elektron

Daraus folgt

Eingesetzt in die Bewegungsgleichung:

Wahrscheinlich wäre es sinnvoller gewesen, wenn Du verraten hättest, wozu Du das brauchst, aber das wolltest Du ja nicht.