Punktladung 3 Teilaufgaben

Question

Problem/Ansatz: Bei Aufgabe a weiß ich zwar, dass die kraft nach oben geht Richtung Q1, aber leider nicht warum.

Bei Aufgabe b habe ich zwar formelansätze: Kraft auf eine Ladung: F=Q*E bzw. Coloumb Kraft: F=(1/(4*pi*e0))*((Q1*Q2)/r^2)

Ergebniss soll 0,35N sein (einheitsmäßig wäre die 2 Formel ja passend)

Bei Aufgabe c hätte ich als Idee die Formel:Potential einer Punktladung Q= (1/(4*pi*e0)*(Q/r)) nur habe ich dann also einheit kein Joule raus (Ergebnis:-0,48J) sondern (N*meter)/C

Vielen dank schonmal für die Hilfe!

Answer 1

Hallo

 a) du zeichnest die 2 Kräfte in den 2 Richtungen ein und addierst sie zu √3*F, da ja die Beträge gleich sind. oder

b) du zerlegst die Kraft in x und y  Richtung,(mit sin und cos) die 2 in x.Richtung heben sich auf, also addierst du die in y Richtung.

du hast das Potential  V mit deiner Formel ausgerechnet, Ergebnis in Volt=Nm/As   dabei ist das Potential von Q2 und Q3 zu addieren , dann V=W/Q also Energie  W= V*Q1

Zahlenwerte hab ich nicht nachgerechnet

Gruß lul

Comments

vielen dank für die Antwort, habe es zwar noch immer nicht raus, aber probiere mithilfe des tipps nochmal etwas rum.

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 du brauchst natürlich den Winkel 60° im gleichseitigen Dreieck, dann ist  Vektor F3=F3*(-cos(60°),-sin(60°))

F2=F2*(+cos(60),-sin(60)) wenn y- Richtung nach oben, x Richtung nach rechts,

Gruß ledum

Answer 2

Zu a) Die Kraft F auf Q1 muss nach unten zeigen.

Ungleichnamige Ladungen ziehen sich an. Da Q1 positiv geladen ist und die anderen beiden Ladungen negativ sind, wirkt die Gesamtkraft auf Q1 nach unten. Da die Ladungen Q2 und Q3 gleichgroß sind und ihre Entfernungen zu Q1 gleich, wirken ihre gleich großen Einzelkräfte F₀ entlang der Dreiecksseiten. Die Diagonale des Kräfteparallelogramms zeigt deshalb in Richtung der Winkelhalbierenden nach unten.

Zu b) Das Kräfteparallelogramm ist eine Raute (Parallelogramm mit gleich langen Seiten), das aus zwei gleichseitigen Dreiecken zusammengesetzt ist. Die lange Diagonale ist doppelt so lang wie die Höhe im gleichseitigen Dreieck.

\(F=2\cdot \frac{1}{2}F_0\sqrt{3}=F_0\sqrt{3}\)

zu c) 4*10(⁻6)C*2*8*10^(-6)C/(4*pi*epsilon0*1.2m) ≈0,4793J