Thema: Flächenladungsdichte/Physik

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1 Antwort

Allein schon dadurch, dass keine Entfernung zwischen Tropfen und Wolke angegeben ist, ist klar, dass Du von einem homogenen Feld zwischen Wolke und Erde ausgehen sollst. Bei einem Durchmesser von 1 km nicht so falsch, wenn die Wolke tief genug fliegt.

Schwebt, also F(Gewicht) = F(elektrisch)

Die einzige Formel, die Du nicht aufgeführt hast, ist die für das Gewicht des Tropfens. Aber das ist Unterstufenphysik.

Lissy23 27.10.2012, 17:57

Hey, danke für deinen Tipp. An das Gewicht hatte ich nicht gedacht. ;-) Hier ist mein Rechenweg für die Aufgabe:

  1. Volumen der Kugel (Tropfen) berechnen: 1mm = 0,01dm

-> V = 4/3 x π x (0,01/2)³ -> mT = 5,2 x 10^-7kg

  1. Fel berechnen: Fel = mT x g

-> Fel = 5,2 x 10^-7kg x 9,81 N/kg -> Fel = 5,13 x 10^-6 N

  1. E berechnen: E = Fel / Q

-> E = 5,13 x 10^-6N : 2 x 10^-14C -> E = 2,5x10^8 N/C

  1. σ berechnen: σ = ε0 x E

-> σ = 8,85 x 10^-12 x 2,5 x 10^8 -> σ =2,25 x 10^-3 C/m²

  1. Fläche der Wolke berechnen: A = 1/4 x π x d²

-> A = 1/4 x π x (1000m)² -> A = 250000πm²

  1. Ladung der Wolke berechnen: Q = σ x A

-> Q = 2,25 x 10^-3C/m² x 250000πm² -> Q = 1767,14 C

So weit, so gut. Jetzt soll aber als Endergebnis 1780C rauskommen und ich kann bei aller Liebe keinen Fehler finden. Für einen Rundungsfehler ist das ein bisschen viel oder? LG Lissy

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TomRichter 27.10.2012, 23:57
@Lissy23

Das ist ein Unterschied von 0,75%, dafür gibt es 2 Antworten.

1) Physikalisch gesehen: Du hast den Durchmesser 1 mm, der ist mit mehr Ungenauigkeit behaftet, so dass ein Ergebnis auf 6 Stellen genau anzugeben nur vorgetäuschte Genauigkeit wäre.

2) Mathematisch gesehen: Du hast beim Volumen auf 5,2 gerundet, allein damit liegst Du schon 0,7% zu nieder.

Ganz klare Antwort: Doch, das sind Rundungsfehler.

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Lissy23 28.10.2012, 12:56
@TomRichter

Ok, danke, ist beruhigend, sonst hätte ich wahrscheinlich langsam angefangen die Aufgabe zum 144 Mal durchzurechnen ;) Danke für deine Hilfe. LG Lissy

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