Kraft eines Alpha Teilchens berechnen?
Hallo zusammen,
Folgende Aufgabe: Wir betrachten den Flug eines α-Teilchens (Ladung +2e) durch ein Wasserstoffmolekül. Das Molekül besteht aus zwei Protonen (Ladung jeweils +e, Abstand b = 7.4×10−11 m) und einer Elektronenhülle, deren Wechselwirkung mit dem α-Teilchen hier jedoch vernachlässigt werden kann. Das α-Teilchen bewege sich längs der Mittelsenkrechten zur Molekülachse und ist so schnell, dass die Wasserstoffkerne während des Durchflugs als unbewegt gelten können.
zur Frage: An welchem Punkt erfährt das Alpha-Teilchen die größte Kraft und was ist die Gesamtkraft die auf das Alpha-Teilchen wirkt?
Muss ich hier nur auf die Coulombkräfte achten?
Für Lösungsvorschläge bin ich sehr dankbar.
2 Antworten
Die Protonen haben einen Abstand von 7,410^-11m.
Sicher nicht die des Helium-Kerns.
Wörtlicher Aufgabentext?
Es geht sicher nur um Coulomb-Kräfte. Die Kräfte senkrecht zur Bewegungsrichtung heben sich auf. In der Mitte zwischen den Wasserstoffkernen ist die resultierende Kraft sicher null. Aber weiter komme ich auch nicht.
Ich hab so eine Aufgabe noch nie gesehen...auf was für einer Lernstufe macht man das?
Das Problem ist, dass die Coulombkraft antiproportional-quadratisch zum Abstand sinkt, aber sich natl auf dem Weg zwischen zwei Protonen unterschiedlich addieren, bzw. ausgleichen (Wie ein KräfteParallelogramm). Es ist also quasi eine ExtremwertAufgabe mit physikalischen Funktionen...
An welchem Punkt erfährt das Alpha-Teilchen die größte Kraft
Wirklich? Nicht "die größten Kräfte?"
Och, also weiter käme mich schon..aber das ist halt nyx, was man halb im Kopf und am HandyTaschenrechner lösen kann, also richtig Arbeit ist...
Dazu hab ich sowas 30 Jahre nicht gemacht...
In Experimentalphysik I, Also müsste ich das Coulomgesetz ableiten und gleich null setzen?
na, die größten Kräfte wirken beim kleinsten Abstand, also genau in der Mitte...aber die dort gleicht sich die Wirkung der Kräfte aus, ist also uninteressant. Iwann auf dem Weg ist aber die resultierende Abstoßung besonders groß...
Schon eine interessante Aufgabe...
Nein, Du musst ja auch die vektorielle, oder winkelabhängige Zusammenwirkung BEIDER CoulombFelder berücksichtigen...also musst Du die Funktion vorher darum erweitern...mMn.
Würde die Abstoßung nicht sogar zunehmen durch die positiv geladenen Teilchen?
Kann man das Helium Atom möglicherweise als Dipol ansehen?
Alpha Strahlung ist doch ein ionisiertes Helium-Atom
Ich versuche es mal, ich denke ich melde mich nochmal. Danke für die Hilfe!
müsste man dazu nicht eher wissen, wie weit die beiden Protonen des WasserstoffMoleküls von einander entfernt sind und das alpha Teilchen als punktförmig annehmen? Der angegebene Abstand passt allerdings mMn weder besonders gut zu einem Kern, noch zu einem Molekül!
Ich habe die Aufgabenstellung korrigiert :-)