Frage von Maaauuuiii, 66

Physik 11 Klasse Hausaufgabe Hilfe :(?

(PHYSIK) Berechen Sie den Abstand des Elektronenstrahls von der Symmetrieachse beim Auftreffen auf den Schirm!

v=1,26*10^7 m/s

a=5,86*10^14 m/s^2

Der Schirm befindet sich 10 cm hinter dem Ende des Kondensators.

Die Lösung hab ich eig. schon ... es sind 10.4mm aber ich weiß nicht wie man drauf kommt :/

Antwort
von gfntom, 8

Das Ergebnis stimmt schon:

v=1,26*10^7 m/s = 1,26 * 10^10 mm/s
a=5,68*10^14 m/s² = 5,68*10^17 mm/s²
Kondensatorlänge l: 25 mm
Zeit t1 zum Durchqueren des Kondensators: l/v = 1,984 *10^(-9) s

In dieser Zeit beschleunigt der Strahl in Ablenkrichtung
von  0 mm/s auf v1 =t1 * a = 1162698413 mm/s

Der Weg s1 in Ablenkrichtung, der dabei durchlaufen wird = v1²/(2a) = 1,1534 mm

Nun läuft der Strahl noch 100 mm mit konstanter Geschwindigkeit v1 in Ablenkrichtung. Für diesen Weg braucht der Strahl t2 = 100 mm/v = 7,93*10^(-9) s

In dieser Zeit legt er in Ablenkrichtung noch s2= t2 * v1 = 9,2277 mm zurück

Die Gesamtablenkung ergibt sich zu s1 + s2 = 10,38 mm.

Antwort
von HanzeeDent, 28

Du kannst dir erstmal die Zeit ausrechnen, die ein Elektron braucht, das den Weg vom Kondensator zum Schirm zurücklegt.

v = x/t => t = x/v

Jetzt kannst du den Abstand ausrechnen, indem du diese Zeit in die Ortsfunktion in y-Richtung einsetzt.

y = a*t^2 = a*(x/v)^2

Kommentar von HanzeeDent ,

0,5*a*.... sorry

Kommentar von Maaauuuiii ,

Hab ich auch gemacht allerding war das Ergebniss 0.0185 meter die Lösung (ist eine Abituraufgabe) ist aber 10.4 mm

Kommentar von HanzeeDent ,

Kannst du mal die ganze Aufgabe hochladen? Wenn ich das richtig interpretiert habe, müsste das passen..

Kommentar von Maaauuuiii ,

Die Abbildung zeigt den prinzipiellen Aufbau einer

Elektronenstrahlröhre. Aus der Glühkatode treten Elektronen

mit zu vernachlässigender Geschwindigkeit aus und durchlaufen eine Beschleunigungsspannung von 450V. Danach treten sie längs der Symmetrieachse in das elektrische Feld des Plattenkondensators ein (siehe Skizze).

Die Ablenkplatten haben eine Länge von 25

mm und einenAbstand von 12mm. Der Schirm befindet sich 10cm hinterdem Ende des Kondensators. Der Einfluss der Schwerkraft ist in den nachfolgenden Aufgaben nicht zu berücksichtigen

Kommentar von gfntom ,

Die Länge von 25 mm hat mir oben gefehlt. Die Ablenkung passiert zwischen den Platten über diese Strecke, danach breitet sich der Strahl wieder linear aus.

Kommentar von Maaauuuiii ,

Und wie kommt maa auf 10.4 mm?

Kommentar von HanzeeDent ,

Achso. Die Elektronen werden über die Länge der Kondensatorplatten abgelenkt und fliegen dann geradeaus weiter. Also musst du für die 25mm Die Formel mit der Beschleunigung nehmen und für die restlichen 10cm mit der Formel über die Geschwindigkeit. Deine benötigte Zeit erhälst du, wenn du die Austrittsgeschwindigkeit aus dem Beschleunigungskondensator und die Gesamtlänge (Kondensator + Abstand zum Schirm) betrachtest.

Kommentar von Maaauuuiii ,

Die 25mm Strecke habe ich bereits berechnet und das Ergebniss war 1,2mm. Ich hab aber trotz deiner Erklärung noch nicht raus wie ich das jz berechne... ein Rechenweg wäre hilfreich ^.^ aber trotzdem danke schon mal

Kommentar von HanzeeDent ,

Wenn mich jetzt nicht alles täuscht, fehlt noch die Spannung der Ablenkplatten.. Ich habe versucht, das mit 450V zu lösen, komme aber auf 11,7mm. Fehler nicht ausgeschlossen.

Antwort
von Kaenguruh, 29

Da fehlt eine Skizze oder weitere Angaben. Mit diesen Informationen kann keiner was anfangen.

Antwort
von HanzeeDent, 8

Geschwindigkeit in x-Richtung:

v_x = sqrt(2*U*q/m)

Benötigte Zeit im Ablenkkondensator:

t1 = x1/v_x = x1/sqrt(2*U*q/m)

Weg in y-Richtung im Ablenkkondensator:

y1 = 0,5*a*t1^2

Geschwindigkeit in y-Richtung nach Austritt aus dem Ablenkkondensator:

v_y = a*t1

Benötigte Zeit Reststrecke:

t2 = x2/v_x = x2/sqrt(2*U*q/m)

Zurückgelegter Gesamtweg in y-Richtung:

y = v_y*t2+y1

Ich denke, das sollte soweit stimmen... :P

Kommentar von HanzeeDent ,

Ist aber unvollständig, hmm....

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