Anziehungskraft Proton < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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| Aufgabe | | Bei einem Wasserstoffatom sind Proton und Elektron etwa [mm] 10^{-10}m [/mm] voneinander entfernt. Berechnen sie die elektrische und gravitative Anziehungskraft (in N) der Teilchen. |
Hallo zusammen!
Habe bei der Aufgabe so meine Probleme, hauptsächlich weil so wenig gegeben ist und wir in der Prüfung dann kein Tafelwerk oder sonstige Nachschlagewerke benutzen dürfen.
Für den ersten Teil der Aufgabe hätte ich mir die Massen eines Elektrons und eines Protons rausgesucht, sowie die Gravitationskonstante.
Dann lässte sich die Gravitationskraft ja recht leicht berechnen:
[mm] F_{Gr}=G*\bruch{m1*m2}{r²}=1,016*10^{-47} [/mm] N
Ich hoffe soweit ist das richtig, oder gibt es da noch einen anderen Weg ohne die Werte, die ich erst nachschlagen musste (kann man ja unmöglich alles im Kopf haben 
Bei der elektrische Anziehung hatte ich dann ein paar Probleme. Mit dieser Formel kann man die ja eigentlich berechnen:
[mm] F_{el}=\bruch{1}{4\pi*\varepsilon}*\bruch{q_1*q_2}{r²}
[/mm]
Epsilon ist die elektrische Feldkonstante
Aber da ich weiß nicht recht, was ich für die q's einsetzen soll. Man kann das wohl vereinfachen und dann statt [mm] q_1 [/mm] und [mm] q_2 [/mm] dann -e² schreiben, da sie ja die gleiche Ladung haben, aber was man für e einsetzt weiß ich auch nicht.
Habs auch schon mit der Zentrifugalkraft gleichgesetzt, da die sich ja theoretisch aufheben, aber da fehlt mir dann die Geschwindigkeit des Elektrons:
[mm] m*v²=\bruch{-e²}{4\pi*\varepsilon*r}
[/mm]
Bin dankbar für eure Hilfe!
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 17:43 Do 09.02.2012 | | Autor: | notinX |
Hallo,
> Bei einem Wasserstoffatom sind Proton und Elektron etwa
> [mm]10^{-10}m[/mm] voneinander entfernt. Berechnen sie die
> elektrische und gravitative Anziehungskraft (in N) der
> Teilchen.
>
> Hallo zusammen!
> Habe bei der Aufgabe so meine Probleme, hauptsächlich
> weil so wenig gegeben ist und wir in der Prüfung dann kein
> Tafelwerk oder sonstige Nachschlagewerke benutzen dürfen.
> Für den ersten Teil der Aufgabe hätte ich mir die Massen
> eines Elektrons und eines Protons rausgesucht, sowie die
> Gravitationskonstante.
benötigte Naturkonstanten werden in einer Physikklausur in der Regel angegeben.
> Dann lässte sich die Gravitationskraft ja recht leicht
> berechnen:
>
> [mm]F_{Gr}=G*\bruch{m1*m2}{r²}=1,016*10^{-47}[/mm] N
>
> Ich hoffe soweit ist das richtig, oder gibt es da noch
> einen anderen Weg ohne die Werte, die ich erst nachschlagen
> musste (kann man ja unmöglich alles im Kopf haben
Ich habs nicht nachgerechnet, aber wenn Du alle Werte richtig eingesetzt hast, stimmts.
>
> Bei der elektrische Anziehung hatte ich dann ein paar
> Probleme. Mit dieser Formel kann man die ja eigentlich
> berechnen:
>
> [mm]F_{el}=\bruch{1}{4\pi*\varepsilon}*\bruch{q_1*q_2}{r²}[/mm]
>
> Epsilon ist die elektrische Feldkonstante
> Aber da ich weiß nicht recht, was ich für die q's
> einsetzen soll. Man kann das wohl vereinfachen und dann
> statt [mm]q_1[/mm] und [mm]q_2[/mm] dann -e² schreiben, da sie ja die
Genau.
> gleiche Ladung haben, aber was man für e einsetzt weiß
> ich auch nicht.
e ist die Elementarladung, auch eine Naturkonstante.
>
> Habs auch schon mit der Zentrifugalkraft gleichgesetzt, da
> die sich ja theoretisch aufheben, aber da fehlt mir dann
> die Geschwindigkeit des Elektrons:
>
> [mm]m*v²=\bruch{-e²}{4\pi*\varepsilon*r}[/mm]
Warum willst Du das tun? Das ist doch in der Aufgabe gar nicht verlangt. Bei so kleinen Teilchen wie Elektronen und Protonen kann man nicht mehr 'klassisch' rechnen, das wirst Du später eventuell in Vorlesungen über Atom- oder Quantenphysik lernen.
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> Bin dankbar für eure Hilfe!
Gruß,
notinX
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