Welche Ladung muss die Kugel gerade tragen, damit das Metallkügelchen gerade schwebt?
Ein mit 5 Elementarladungen negativ geladenes Metallkügelchen (m=0.000000004 kg) schwebe in der Luft eines Labors unter einer 1 m entfernten, über dem Kügelchen platzieren, positiv geladenen Kugel.
Welche Ladung muss die Kugel tragen, damit das Metallkügelchen gerade schwebt?
War eine Testfrage würde mich über eine Antwort freuen
2 Antworten
Erstmal: 5e = 8.01 * 10^(-19)C = Q1
Als Ansatz: F(elektrisch) = F(G)
-> Q1*E = m*g mit E = Q/(4*pi*ε0*r²) (aus Coulomb'schen Gesetz hergeleitet durch F = E1*Q2)
-> (Q1*Q)/(4*pi*ε0*r²) = m*g
das jetzt nach Q umstellen: Q = (4*m*g*pi*ε0*r²)/(Q1) ≈ 5.45C
Theoretisch müsste man auch noch εr hinzu ziehen, aber da das ganze in Luft durchgeführt wird, ist das vernachlässigbar.
Hoffe, habe mich nirgends verrechnet
Kräftegleichgewicht: COULOMBkraft = Gewichtskraft
Gruß, H.
