Ein Plattenkondensator???

Question

Hallo bzw. Guten Abend,

Ich brauche Hilfe bei dieser Aufgabe (Hat wahrscheinlich etwas mit Physik zu tun)

Eine Kugel mit der Masse m=2g und positiver Ladung q=50nAsec, die das elektrische Feld nicht stört, befindet sich auf einer reibungsfreien horizontalen Unterlage an der positiven Platte des obigen Kondensators(die Platten haben jeweils eine Fläche von 1m², an ihr wird eine Hochspannungsfläche mit 40kV angeschlossen. Die Ladungsmenge Q beträgt 1,77. Die Kapazität beträgt 44,25pF.)

a) Beschreibe die Bewegung, die sie ausführen wird.
b) Welche Geschwindigkeit hat sie am Ende der Bewegung?
c) Wie lange dauert die Bewegung?

Ich danke schonmal für eure Hilfe...

Comments

Welche Einheit hat die Ladung des Kondensators ?

bitte korrigieren bzw. ergänzen.

Dann Distanz des Dielektrikums berechnen mit der üblichen Formel (siehe wikipedia)

Anschliessend kann el. Feldstärke ermittelt werden. Schliesslich Kraft auf Ladungspunkt und Beschleunigung.

Answer 1

Aus der Kondensatorformel: C = e₀ · a/d berechnet man den Plattenabstand aus Deinen Werten. Das Ergebnis lautet 0,2 m.

Damit ergibt sich die Feldstärke im Plattenkondensator zu: E= U/d = 200.000 V/m. Die Kraft auf die Kugel beträgt dann:
F = E·q = 0,01N. 
Die Beschleunigung der Kugel ist:
a = F/m = 5 m/s²
Die Zeit t, die die Kugel für die Distanz von 20 cm benötigt:
t=√(2·d/a) = 0,2828 s.
Die Geschwindigkeit, mit der sie auf die Kondensatorplatte auftrifft ist:
V_e = a·t = 1,414 m/s  
Ich hoffe ich konnte dir helfen 

Gruß