Frage von AlexanderBm, 25

Hallo Leute, brauche Hilfe in Physik kann mir jemand helfen?

Ich habe eine Aufgabe,
Zwei Kugeln hängen im Abstand von 10cm an dünnen Fäden. Fäden 1 hat die Ladung -10^-9 C Kugel 2 hat die Ladung 2x10^-9 C.
1)Welche Kraft erfährt Kugel 1, welche Kugel 2?
2) In welche Richtungen zeigen die Kräfte jeweils? Wieviele überschüssige Elektronen befinden sich auf Kugel 1?

Ich komme überhaupt nicht auf den Ansatz.

Antwort
von karajan9, 9

Für 1) brauchst du die Formel für die elektrische Anziehungskraft:

F = (q*Q)/(4*Pi*e0*r²)

Dabei sind q und Q die beiden Ladungen, e0 ist die elektrische Feldkonstante und r ist der Abstand der beiden Körper.

Damit kannst du für beide Körper die Kräfte ausrechnen. Wenn du sie vergleichst, wird dir wohl etwas auffallen, was dich entfernt an Newtons Gesetze erinnern könnte.

Für 2) müsstest du wissen, wie viel Coulomb ein Elektron hat. Das steht in der Elementarladung. Jedes Elektron hat die Ladung e = 1,60 * 10^-19. Damit müsstest dus berechnen können.

Viel Erfolg! :-)

Antwort
von Vaultdoor101, 11

1. Wende die Formel für das elektrische Feld an (es geht ja um die elektrostatische Kraft):

E=Q/(4pi*e*e0*R^2) (siehe Wikipedia)

Dann Werte einsetzen (R ist der Abstand zwischen den beiden Ladungen, bitte in den Basiseinheiten). Das machst du für beide Kugeln jeweils.

2. Die Kräfte zeigen offensichtlich in entgegengesetzte Richtungen. Das wird auch klar, wenn du beachtest, dass einmal R=R1-R2 und dann R=R2-R1=-R ist. 

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