Coulomb-Kraft < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 20:03 Mo 18.05.2009 | | Autor: | xPae |
| Aufgabe | | Zwei gleiche leitende Kugeln sind so an isolierenden Fäden aufgehängt, dass sich ihre Oberflächen berühren. Durch Übertragung führt man nun den Kugeln die Gesamtladun [mm] Q=4*10^{-7}C [/mm] zu, wodurch sie soweit voneinander abgestoßen werden, dass die Fäden einen Winkel von 60° zueinander bilden. Wie groß ist das Gewicht der Kugeln, wenn die Fadenlänge 20cm beträgt. |
Guten Abend,
habe mal wieder eine Aufgabe bekommen, wo ich hänge.
Also fasse ich mal zusammen.
Da die Kugeln gleichleitend sich müsste dich jede Kugel die Ladung
[mm] Q_{1}=\bruch{Q_{ges}}{2} [/mm] sein.
Den Radius, den die Kugeln zueinander haben, habe ich über:
[mm] sin(30°)=\bruch{l}{r/2} [/mm] mit l=20cm folgt ein r/2=0,4m und r=0,8m
damit wollte ich die Coulomb-Kraft errechnen:
[mm] F=\bruch{1}{4*\pi*\varepsilon_{0}}*\bruch{Q_{1}*Q_{2}}{r²} [/mm]
So und da nun die Kugeln in der Lage bleiben muss ein Kräftegleichgewicht herschen. Denke die Coulomb-Kraft wirkt waagerecht zu den Kugeln, die [mm] F_{G} [/mm] nach unten. Und jetzt komme ich nicht wirklich weiter :( danke für hilfe
Lg
xpae
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Hallo!
> [mm]Q_{1}=\bruch{Q_{ges}}{2}[/mm] sein.
OK
> Den Radius, den die Kugeln zueinander haben, habe ich
> über:
>
> [mm]sin(30°)=\bruch{l}{r/2}[/mm] mit l=20cm folgt ein r/2=0,4m und
> r=0,8m
Vorsicht! [mm] \sin\alpha=\frac{\text{Gegenkathete}}{\text{Hypothenuse}} [/mm] . In deiner Formel ist ein Fehler...
(Wenn die Fäden je 20cm haben, ist der max. Abstand der Kugeln 40cm. 80cm geht irgendwie nicht.)
>
> damit wollte ich die Coulomb-Kraft errechnen:
>
> [mm]F=\bruch{1}{4*\pi*\varepsilon_{0}}*\bruch{Q_{1}*Q_{2}}{r²}[/mm]
>
Richtig, mit [mm] Q_2=Q_1
[/mm]
Das Gewicht wird nun von zwei Kräften getragen: Einmal der horizontalen elektrischen Kraft, und einmal durch die Spannkraft des Fadens.
Kannst du die Gravitationskraft per Kräfteparallelogramm eine waagerechte Komponente und eine parallel zum Faden zerlegen?
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 21:37 Mo 18.05.2009 | | Autor: | xPae |
hab's, ich ärgere mich immer, wenn ich es dann rausbekommen habe :D, dass es so lange gedauert hat.
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