Physik - eine Kugel auslenkung im elektrischen Feld Skizzieren HILFE
Hallo Community, ich brauche dringend Hilfe für meine Physikhausaufgabe. Die Aufgabe ist:
Am Ende eines 1.5 m langen Fadens ist eine geladene Kugel mit einer Masse von 05g angebracht. In einem elektr. homogenen Feld wird sie um 5cm ausgelenkt. Skizzieren sie diese Anordnung und tragen sie alle wirkenden Kräfte ein. Wie groß ist die auf die Kugel wirkende elektr. Feldkraft?
Ich erwarte nicht, dass das jmd für mich erledigt und ich habe auch schon im Internet gesucht und keine Hilfestellung gefunden.
Kann mir jmd sagen..woher weiß ich welche Kräfte das sind? Welche Art von elektr. Feld kann ich skizzieren oder ist das egal? Ist die Formel für die elektr. Feldkraft trotzdem: ?Die Kugel ist pos. geladen, weil nichts anderes dabei steht, oder?
Danke schonmal!
4 Antworten
Hier ist nur nach Kräften gefragt. Die Richtung der Auslenkung ist nicht angegeben, damit kann die Richtung der Feldkraft ebenfalls keine Rolle spielen (solange wir die Komponenten in der Waagerechten betrachten).
Welche Kräfte wirken auf ein Fadenpendel?
Welche Anteile der Kräfte auf ein Fadenpendel können etwas am Bewegungszustand des Pendels ändern? (Die Zugkraft des Fadens z. B. nicht.)
Die elektrische Feldkraft muss nun gerade die übrigbleibende Kraft am Pendel kompensieren.
Hi,
Die Aufgabe macht am ehesten Sinn, wenn man davon ausgeht, dass die elektrischen Feldlinien des homogenen elektrostatischen Feldes horizontal verlaufen und ebenso die auf den elektrisch geladenen Körper wirkende Coulombkraft F(C). Die senkrecht nach unten gerichtete Gewichtskraft (m*g) des Körpers und die Coulombkraft ergeben bei vektorieller (geometrischer) Addition die Seilkraft F(S). Unter dieser Voraussetzung gelten folgende Beziehungen:
sin(alpha) = a/l = 0,05m/1,5m = 0, 333...
F(C) = sqr(F(S)²-m²*g²) mit F(S) = m*g/cos(alpha)LG
Ihr müsst doch Kräfteparllelogramme im Unterricht behandelt habe?? Auf die Kugel wirkt die Schwerkraft (nach unten), die el. Feldkraft (z. B. nach rechts, dazwischen rechter Winkel). Beide zusammen werden kompensiert durch die Kraft des Fadens (z. B. schräg nach links oben). Diese bildet die Diagonale im Rechteck von Feldkraft und Gewichtskraft. Die Winkel im Rechteck bestimmt man über den Tangens 5/150, damit lässt sich die zweite Rechteckseite berechnen!
Wenn die Auslenkung d = 5cm und Fadenlänge L = 150 cm, dann gilt für den Winkel ß
des Fadens gegen die Senkrechte sin ß = d/L = 1/30 , damit findest Du ß.
Der el. Feldstärkevektor E und damit die Feldkraft F sind waagrecht, das Gewicht G = mg
(m = 0,0005 kg) senkrecht, daher tanß = F/G also F = G tanß . Bei so kleinen Winkeln ist
tanß ≅ sinß, daher F ≅ G d/L = G/30.
Die kräfte die darauf wirken sind doch 'nur' die Gewichtskraft und die Feldkraft, oder nicht? Wie kann ich denn nun jetzt die Feldkraft ausrechnen?
Ist das denn dasselbe wie die elektr. Feldstärke?
Und wenn ich Daten wie den Plattenabstand, Ladung, Spannung nicht gegeben habe geht das doch schlecht..