Kügelchen im Plattenkondensator

Question

Aufgabe:

Hallo zusammen,

ich habe leider beim Thema nicht viel verstanden , da wir momentan nur sehr wenig Unterricht hatten. Könnte mir da einer der Genies helfen? Am besten mit der dazugehörigen Erklärung. :)

Vielen Dank MfG Freggel

Answer 1

Hallo,

a)

da wegen F_el >  F_G die elektrische Kraft, die das positiv geladene Kügelchen nach oben zur negativ geladenen Platte zieht, größer als die Gewichtskraft ist, die das Kügelchen nach unten zieht, bewegt sich das Kügelchen geradlinig nach oben.

b)

Das K. wird durch die resultierende Gesamtkraft F_res = F_el - F_G nach der Newtonschen Gleichung beschleunigt:

F_res = m · a  →  a = F_res / m       [ a= Beschleunigung ]

Aus den Bewegungsgleichungen s = 1/2 · a · t²   und v = a · t

ergibt sich dann  v = √(2·a·s)      [ s ist hier der Abstand d der Platten ]  

c)

wenn das Kügelchen schwebt, müssen sich die elektrische und die Gewichtskraft ausgleichen:

   Q·U/d = m·g  →   U = m·g·d / Q  

Gruß Wolfgang

Comments

Guten Abend Wolfgang, vielen Dank für deine Hilfe.. Woooow. Kann man dich auch hier persönlich erreichen? Ich würde gerne mehr von dir lernen. :)

Also falls ich Fragen habe ob ich dir die persönlich stellen kann. Z.b. warum die Formel so aufgebaut ist etc.

Physik fällt mir unheimlich schwer. Bei Mathe habe ich nicht so viele Probleme.

LG Freggel

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Hallo Freggel,

Die Veröffentlichung  persönlicher Erreichbarkeit hier im Forum würde wohl für die Antwortgeber zu einer hohen Belastung führen :-)

Es gibt aber Antwortgeber, die persönliche Nachhilfe anbieten. Dazu erscheint unter ihren Antworten ein entsprechender Button.

Deine Fragen kannst du aber auch alle hier im Forum stellen.

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Ok dann weiß ich Bescheid, vielen Dank :D

LG Freggel

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Habe bei der Geschwindigkeit 1,732 km/h raus bekommen, kann das stimmen? :o

Text erkannt:

Das Kügelchen wird durch die resultierende Gesamtkraft \( F^{\mathrm{ra}}=\mathrm{F}^{\mathrm{el}}-\mathrm{F}^{\mathrm{G}} \) nach der Newtonschen Gleichung beschleunigt:
gega:
$$ \mathrm{U}=100 \mathrm{v}, \mathrm{d}=5 \mathrm{cm}(0,05 \mathrm{m}), \mathrm{Q}=4,00^{*} 10^{-6} \mathrm{C}, \mathrm{m}=2,04^{*} 10^{-4} \mathrm{KG} $$
\( F^{4}=Q^{*} \quad \frac{U}{d}=\left(4^{*} 10^{-6} \mathrm{C}\right)^{*} \quad \frac{100 \mathrm{V}}{0.05 \mathrm{m}}=0,008 \mathrm{N} \)
\( \mathrm{F}^{\mathrm{G}}=\mathrm{m}^{*} \mathrm{g}=2,04^{*} 10^{-4} \mathrm{KG} * 9,81 \mathrm{m} / \mathrm{s}^{2}=0,002 \mathrm{N} \)
$$ \mathrm{Fe}^{\mathrm{ea}}=\mathrm{F}^{21}-\mathrm{F}^{6}=0,006 \mathrm{N} $$
\( \mathrm{a}=\frac{0.006 \mathrm{N}}{\left(2.04 \cdot 10^{4 \mathrm{KG}}\right)}=\frac{0.006 \mathrm{N}}{0.0002}=30 \mathrm{m} / \mathrm{s} \)
Aus den Bewegungsgleichungen \( \mathrm{s}=1 / 2 * \mathrm{a} * \mathrm{t}^{2} \) und \( \mathrm{v}=\mathrm{a} * \mathrm{t} \)
ergibt sich \( \operatorname{dann} \mathrm{v}=\sqrt{(2 * a * s)}[\mathrm{s} \) ist hier der Abstand \( \mathrm{d} \) der Platten \( ] \)
\( \mathrm{v}=\sqrt{\sqrt{2 * 30 \mathrm{ms} *} 0,05 \mathrm{m})}=1,732 \mathrm{km} / \mathrm{h} \)