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| Aufgabe | zwei kugeln(1kg) sind an einem punkt aufgehängt,an einem 30cm langen faden. ihre mittelpunkte sind aufgrund elektr.-statischer abstoßung 1cm auseinander.
Berechnen Sie die ladung Q der kugeln! |
.....die kraft,die die abstoßung erzeugt, ist sie genausogroß wie die kraft,die in zwei rotierenden kungeln wirkt( die dieselbe abstoßung erfahren)?
über die couloumbsche formel kommt man über die kraft zum abstand, aber wie komme ich auf die kraft??
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 01:26 Mi 21.04.2010 | | Autor: | leduart |
Hallo
Kannst du die Angaben noch mal überprüfen? wie man 2 Kugeln von je 1kg mit nem Mittenabstand von 1cm hinkriegen kann ist doch eigenartig.
Aber sonst: zeichne die Kugeln auf, es wirkt a) die Gewichtskraft nach unten, b die Coulombkraft waagerecht, c) die fadenkraft.
Zusammen müssen Coulombkraft + Gewichtskraft in Richtung des Fadens ziehen.
Wenn die Maße stimmen sollten, geh halt von punktförmigen ladungen aus, das Seil an dem si hngen ist dann für eine, um 0.5cm aus der senkrechten Stellung.
Gruss leduart
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| Aufgabe | da hast Du recht-eigenartig, aber die maße stimmen....
nach senkrecht unten wirkt ja die gewichtskraft, 1kg
aber wie hoch ist die coulombkraft, komme da nicht weiter |
der winkel oben ist ca 1 grad, hab ich ausgerechnet, ob das was bringt?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 12:11 Mi 21.04.2010 | | Autor: | chrisno |
Betrachte drei Kräfte: Gewichtskraft, Kraft im Faden und die Kraft, die die Kugeln auseinander treibt. Aus diesen kannst Du ein rechtwinkliges Dreieck erstellen.
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| Aufgabe | genau-das hab ich getan. jetzt komm ich da auf 0,44N , und das eingesetzt bringt mir mit der coulombformel F=1/4pi*feldkonstante * [mm] q^2/r^2 [/mm] auf q=98nC - laut kontrollergebnis falsch!!
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Jetzt frag ich mich ob die coulombkraft doppelt so groß ist, wie die kraft, die ein kraftmesser anzeigen würde, der die kugel von der mitte weg auf ihre position zieht. weil sie hält ja auch die andere auf position-weg von der mitte!
stumpfes ausrechnen ergibt aber wieder ein falsches ergebnis (zwar beides gleicher größenordnung aber doch einmal ca die häfte und bei der doppelten kraft ca das doppelte---komisch!
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(Antwort) fertig | | Datum: | 17:45 Mi 21.04.2010 | | Autor: | leduart |
Hallo
die 0.44N sind falsch. wie kommst du auf die?
bei so kleinen einkel ist [mm] tan\alpha=sin\alpha=1/30 [/mm] (auf 2 Stellen genau) vielleicht hilft dir das, deinen Fehler finden.
Gruss leduart
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| Aufgabe | da kommt zwar ein doppelt so großer winkel aber annähernd die gleiche kraft raus....und [mm] tan\alpha [/mm] bringt nix weil man ja nur hypothenuse und gegenkathete kennt.
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aber was hältst du von der überlegung hältst dass die coulombkraft doppelt so groß wie diese kraft ist?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 19:07 Mi 21.04.2010 | | Autor: | leduart |
Hallo
nochmal, wie kommst du uf die 0.44N?
die Coulombkraft ist die mit dem Abstand 1cm und q°2
was da doppelt sein sollversteh ich nicht.
mein Winkel ist natürlich auch nicht 1/30 sondern da eine Kugel nur um 0.5cm ausgelenkt ist [mm] sin\alpha= [/mm] 1/60
meine Kraft ist unter 0.2N!
Gruss leduart
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| Aufgabe | na ja, zugkraft ist laut dem dreieck ja (m*g)/cos alpha,komm ich auf 9,81N/cos 1° = 9,82N und mit pythagoras komm ich dann bei F(horizontal) = F(coulomb) = wurzel [mm] (9,82^2 [/mm] - [mm] 9,81^2) [/mm] = 0,44N
und dann halt die coulombformel nach q auflösen,also wurzel (...),komm ich auf 69nC , das kontrolergebnis sagt aber 46! |
dein einwand bezog sich auf die coulombformel,richtig? na ja,die hab ich halt nach q umgestellt. mit "ob die coulombkraft doppelt so groß" ist hab ich gemeint, weil sie ja insgesamt 2 kg,also 2 kugeln auf position hält, und für eine brauchts ja schon diese 0,44N
ach mann,die aufgab macht mich morsch!!!!
wie kommst du auf die horizontalkomponente der zugkraft (die ja dann die vielleicht halbe coulombkraft ist)?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 21:53 Mi 21.04.2010 | | Autor: | leduart |
Hallo
welcher Winkel ist denn hier 1° ?wenn dann nur sehr gerundet
und woher hast du den cos?
in dem "Kraftedreieck! geht mg nach unten, [mm] F_c [/mm] waagerecht, zusammen in Gegenrichtung des Seils. das Seil ist 30cm lang, 0.5cm ausgelenkt (für eine Kugel, also ist der Winkel zur vertikalen, der auch im Kräftedreieck vorkommt? [mm] sin\alpha=1/60
[/mm]
mg und [mm] F_c [/mm] sind also Katheten in dem Dreieck.
also [mm] F_c/mg=tan\alpha \approx sin\alpha
[/mm]
wahrscheinlich hast du mit so stark gerundeten Werten gerechnet dass da Unsinn rauskommt. Wenn man 2 Werte voneinander abzeiht, die sich nur an der letzten Stelle unterscheiden kommt meist Unsinn raus.
Wenn du schon nen TR benutz, dann nimmdie volle Stellenzahl, und rechne alles am Stück.
also deine ganze schwierigkeit liegt offenbar an zu stark gerundeten Zahlen, das schadet immer, wenn man sie voneinander abzieht-
Du rechnest ja nur die Kraft auf eine Kugel(die von der anderen Kugel ausgeht) also einfach die gewöhnliche Coulombkraft, woher soll ne Verdopplung kommen?
Gruss leduart
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du hast tatsächlich recht!!!! es lag nur an der rundung, dabei hatte ich eigentlich schon recht viele stellen in der rechnung, aber der winkel ist 0,95°
aber meine eigentliche frage war ja ob die coulombkraft doppelt so groß ist, weil sie ja auf ZWEI kugeln wirkt, also ZWEI kg heben muss, und die ist damit beantwortet - danke!!!
weiß zwar nicht warum, denn ein kraftmesser zwischen beiden kugeln zeigt sicher das doppelte wie einer, der eine kugel nach außen zieht, oder?
lg
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 12:25 Do 22.04.2010 | | Autor: | chrisno |
> weiß zwar nicht warum, denn ein kraftmesser zwischen
> beiden kugeln zeigt sicher das doppelte wie einer, der eine
> kugel nach außen zieht, oder?
>
nein
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 13:04 Do 22.04.2010 | | Autor: | leduart |
Hallo
en Kraftmesser müsstest du ja festhalten oder festmachen, dann würde deine Hand die Gegenkraftaufbringen, die jetzt die 2 te Kugel aufbringt.
irgendwie ist dir ds Prinzip Kraft=gegenkraft im Gleichgewicht nicht so klar.
Wenn du ein Gewicht an nem kraftmesser in der Hand hast, wirken doch auch 2 Kräfte, du ziehst nach oben, das Gewicht nach unten, kraftmesser zeigt das Gewicht an.
2 geladene Kugeln: die linke übt eine Kraft auf die rechte aus nach rechts gerichtet, die rechte übt eine Kraft nach links auf die Linke aus.
also zeigt dein Kraftmesser in beiden Fällen das gleiche an, denn um ihn nach aussn zu ziehen, musst du dieselbe Kraft aufbringen, wie sonst die andere Kugel.
Beklag dich bei deinem Lehrer für die 1kg Kugeln mit weniger als 0.5cm Radius. Die müssten ne Dichte von ca [mm] 1000g/cm^3
[/mm]
zum Vergleich: Blei hat ne Dichte von ca [mm] 12g/cm^3
[/mm]
auch kann man die Feldstärke an der Oberfläche dieser Kugeln ausrechnen, sie ist riesig, so dass die Ladungen einfach wegsprühen würden.
ein Lehrer sollte in Physik realistische Versuche rechnen lassen und nicht so nen Blödsinn,- bei dem du dich ja gut geschlagen hast!
Grus leduart
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