Formel für Auftrittsgeschwindigkeit im Plattenkondensator

PHBU · Anmeldungsdatum: 13.01.2017 Beiträge: 6

Hallo Forumnutzer,

ich habe irgendeinen Denkfehler...
Im Anhang findet Ihr eine Skizze, in der sich ein positiv geladenes Teilchen in ein elektrisches Feld eines Plattenkondensators bewegt.

Die Formel für die Auftrittsgeschwindigkeit

ist aber falsch, denke ich.
Die Anfangsgeschwindigkeit

darf doch nicht einfach dazuaddiert werden.

Folgende Bedingungen herrschen:

Hätte das Teilchen keine Anfangsgeschwindigkeit, so würde die Formel stimmen - es beschleunige sich dann einfach und treffe mit der Geschwindigkeit

auf die entgegengesetzt geladene Platte auf.
Würde

zur entgegengesetzt geladenen Platte zeigen, so wäre die Addition korrekt - zeige er allerdings auf die andere Platte, so würde sich das Teilchen in diese Richtung bewegen, bis die Beschleunigung

dieses wieder in Richtung der entgegengesetzt geladene Platte beschleunigt. Daraus folgt allerdings, dass nun ein größerer Abstand

von Platte zu Teilchen vorhanden ist. Folglich wird das Teilchen mit höherer Geschwindigkeit auf die Platte auftreffen - deswegen kann die simple Addition nicht stimmen, oder?

Wie muss jetzt also die Anfangsgeschwindigkeit mit dem Rest verrechnet werden, und zwar ohne dass irgendein Winkel berücksichtigt werden muss? Im Endeffekt soll eben die Auftrittsgeschwindigkeit

berechnet werden.

Danke im Voraus!

Mit freundlichen Grüßen
PHBU

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Willkommen im Forum PHBU!

Es ist (für mich) leider schwierig, aus dem Geschwurbel des Anhangs und Deiner Erzählung eine schlichte physikalische Frage zu "destillieren": Gegeben / gesucht - zwei Sätze und Punkt. Meinetwegen in der Art:

Im homogenen Feld eines Plattenkondensators wird bei

mit

eine Probeladung

abgeschossen. Mit welcher Geschwindigkeit

trifft sie auf die entsprechende Platte (Entfernung s)?

mfG!

PHBU · Anmeldungsdatum: 13.01.2017 Beiträge: 6

Hallo franz,

tut mir Leid, dass ich die Frage scheinbar umständlich geschrieben habe.
Im Anhang habe ich nochmal zwei (hoffentlich besser verständliche) Skizzen.

Ich habe den Abstand s, die Beschleunigung a bzw. die elektrische Feldstärke E sowie die Anfangsgeschwindigkeit v_0 als vektorielle Größe gegeben und möchte die Auftrittsgeschwindigkeit v_A als vektorielle Größe berechnen. Die konkrete Frage: Wie lautet dafür die Formel?

Danke für den Hinweis!

Mit freundlichen Grüßen
PHBU

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Es handelt sich praktisch um einen schrägen Wurf. Anstelle der Erdbeschleunigung g ist hier nur die Beschleunigung a=q*E/m einzusetzen. Der "Abwurfwinkel" ist durch die Richtung des Anfangsgeschwindigkeitsvektors gegeben.