Frage von Teafuchs, 85

Verzweifle an einer Physik-Aufgabe isr mein Ansatz überhaupt richtig bzw. wie müsste ich sie lösen?

Hallo, Ich versuche schon seit Stunden diese AUfgabe zu lösen:

Zwei Kügelchen von je einer Masse m1 = m2 = 1,5 g, die in einem Punkt an Seidenfäden hängen, spreizen, nachdem sie gleiche Ladungen erhalten haben, um r =10 cm auseinander. Dabei bilden die Fäden den Winkel a = 36°. Unter der Annahme negativer Ladungen ist deren Größe Q und die Anzahl der Elektronen N, die jede Kugel erhalten hat, zu bestimmen. (o = 8,85. 10-12 F m-1, e = 1,6·10-19 C)

Leider verstehe ich irgendwie nur Bahnhof und bin jetzt endgültig fertig mit den Nerven. Wenn ich richtig verstehe erhalten beide Kügelchen den exakten gleichen Wert an Elekronen, da bei ihnen alle Werte übereinstimmen. Gesucht sind die Elektronen, welche übertraagen werden und das betreffende Phänomen erzeugen. Aber wie ermittele ich denn die Elektronenzahl? Gibt es dafür eine Formel oder eine Bezeichnung des Phänomens? Oder habe ich die Frage total falsche verstanden.

Wäre dankbar für Tipps und Rat, Liebe Grüße, Tea

Antwort
von Halswirbelstrom, 45

Die beiden Kügelchen stoßen sich gegenseitig mit der Kraft  F = Q² / (4∙π∙ԑₒ∙r²)  ab.

→   Q = r ∙ √(4∙π∙ԑₒ∙F)    (1)

Aus dem Kräfteparallelegramm der Kräfte, die an den Enden der Fäden angreifen geht hervor:   F = m∙g∙sin α = 0,0015kg∙9,81m/s²∙sin18° ≈ 0,004547N.

Mit  (1)  folgt für die Ladungsmenge je Kügelchen:

Q = 0,1m∙√(4∙π∙8,854∙10^-12A∙s/(V∙m)∙0,004547N) ≈ 7,1∙10^-7C

Die Anzahl der überschüssigen Elektronen je Kügelchen ist folglich:

n = 7,1∙10^-7A∙s / 1,602∙10^-19A∙s ≈ 4,439∙10^11

LG

Antwort
von DerZwiebel, 29

Du solltest dir auf physikaufgaben.de mal die Aufgabe 47 anschauen. Das hilft dir sicher weiter.

Keine passende Antwort gefunden?

Fragen Sie die Community