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Aufgabe: Drei Punktladungen (q1, q2, q3) liegen auf einer Achse (x-Achse). Ladung eins liegt bei x1= 0m, Ladung zwei bei x2= 2m und Ladung 3 an der Stelle x3= 3,5m.

Berechne die resultierende Kraft auf q3 (infolge q1 und q2), wenn q1= 25 nC, q2= -10 nC und q3= 20nC beträgt.


Problem/Ansatz:

Brauche Hilfe bei der Aufgabe. Ich komme einfach nicht weiter.


Danke im Voraus!

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Ich komme einfach nicht weiter.

An welcher Stelle bist du denn nicht weiter gekommen?

Wurden die Abstände tatsächlich in m angegeben oder vielleicht cm ?

Die resultierende Kraft auf q3 ist gleich der Vektorsumme der Kräfte F31, ausgeübt von q1 und F32, ausgeübt von q2.

Die Beträge dieser beiden Kräfte sind gem. dem Coulombschen Gesetz:

F31 = k*q3*q1 / (x3 - x1)2 = (9*109 Nm2C-2 * 20*10-9 C * 25*10-9 C) / (3,5 m)2 ≈ 367*10-9 N

F32 = k*q3*q2 / (x3 - x2)2 = (9*109 Nm2C-2 * 20*10-9 C * 10*10-9 C) / (1,5 m)2 = 800*10-9 N

Proportionalitätskonstante k ≈ 9 * 109 Nm2C-2

Wenn die Verbindungsgerade der Ladungen die x-Achse mit nach rechts verlaufender positiver Richtung ist, dann zeigt  F31  in positive x-Richtung, da gleiche Ladungen sich abstoßen und F32 in negative x-Richtung, da unterschiedliche Ladungen sich anziehen.

Die resultierende Kraft auf q3 beträgt somit:

F = F31 - F32 =  367 * 10-9 N - 800 * 10-9 N = -433 * 10-9 N

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