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Physik, das Coulombsche Gesetz

Schüler Gymnasiale Oberstufe, 12. Klassenstufe

Tags: coulombsche gesetzt, Feldstärke, Kraft, Ladung, Proton

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14:49 Uhr, 01.12.2009

1)

Berechnen Sie die Kraft, mit der sich zwei gleich geladene Körper mit der Ladung

a) Q =

35uC im Abstand

r = 12

b) Q = 1 C

im Abstand

r = 1 m

abstoßen.

meine Lösung für

a)

F =

[

1/(4pi

E 0)] \cdot

[

Q*q(gamma²)]

= 765 N

2)

Der Abstand zwischen Proton und Elektron im Wasserstoffatom sei

d = 10 \land - 10 m

.
Das Proton trägt die Ladung

Q = 1,6 \cdot 10 \land - 19 C,

das Elektron eine gleich große negative.

a)

Wie groß ist die Coulomb-Kraft, mit der sich die beiden TEilchen anziehen?

b)

Wie groß ist die Gravitationskraft zwischen den beiden Teilchen? (mp=1,7*10^^-27kg,
me=

9,1 \cdot 10 \land - 31

kg)

c)

In welchem Verhältnis stehen elektrostatische Anziehungskraft und Gravitationskraft? Hängt das Verhältnis vom Abstand der TEilchen ab?

3)

Zwei Punktladungen

Q 1 = + 2 C

und

Q 2 = + 8 C

haben den Abstand

D = 1 m

. In welchem Punkt ist die Feldstärke null?

mit erklärung oder nachvollziebarem Rechnungsweg wäre es super!!

DANKE schon mal für eure Antworten.

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."

pleindespoir aktiv_icon

03:00 Uhr, 02.12.2009

Hst Du die allgemeinen Formeln für die Coulomb - und Gravitationskraft irgendwo schon gefunden?

Dann musst du eigentlich nur noch einsetzen und ausrechnen.

pleindespoir aktiv_icon

03:06 Uhr, 02.12.2009

F = ε \frac{Q}{r^{2}}

\frac{2 q}{r_{1}^{2}} = \frac{8 q}{r_{2}^{2}}

\frac{r_{2}^{2}}{r_{1}^{2}} = \frac{8 q}{2 q}

(\frac{r_{2}}{r_{1}})^{2} = 4

\frac{r_{2}}{r_{1}} = 2

r_{2} = 2 r_{1}

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06:18 Uhr, 02.12.2009

heißt dass denn dass die kraft bzw. Feldstärke bei

r 2 = 2 r 1

null ist....oder wie muss ich das verstehn?

pleindespoir aktiv_icon

13:36 Uhr, 02.12.2009

so ist es - jetzt hast Du noch die Info, dass

r_{1} + r_{2} = 1 m

bekommst du jetzt den Abstand von den Ladungen ?

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15:55 Uhr, 02.12.2009

also bis jetzt hab ich bei

1 b) 8,99 \cdot 10 \land 9

mit der Formel

\frac{1}{4} π e 0 \cdot

Q²/r²
und weil

Q

und

r 1

sind, kann man die vernachlässigen.

bei 2

a)

mit der selben Formel ausgerechnet und dir Lösung

- 2,3 \cdot 10 \land - 8

(weiß aber nicht die Einheit

: S ... . .)

b)

glaub ich dass man die Formel:

M =

4pi²/gamma

\cdot

r³/T² verwenden muss.
das weiß ich aber nicht was ich wo einsetzten muss.... weil ich ja nur dass

d

und

Q

gegeben habe.....

c)

würde ich mal sagen dass die Gravitationskraft und die FEldstärke irgendwie auch miteinander zutun haben bzw. eine ähnliche Formel

' (

umgekehrt propotional zu einander)

3)

F = E

*Q/r²
2q/r1² = 8q/r2²
r2²/r1²=

8 \frac{q}{2} q

(r2/r1)²

= 4

r \frac{2}{r} 1 = 2

r 2 = 2 r 1

die Rechnung versteh ich aber nicht....kannst dus mir vllt erklären

\land

büdde

also wenn mir jemande sagen könnte ob ich Fehler gemacht habe und mir bei den andere Aufgaben helfen könnte....wäre echt Super

DANKEEE

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17:11 Uhr, 06.12.2009

Die Gravitationskraft berechnet sich mit dem Grafitationsgesetz, die elektrostatische Anziehung mit dem Coloumbschen Gesetz.
1. Gravitationskraft:

2. Elektrostatische Kraft

Die beiden Kräfte werden ins Verhältnis gesetzt:

Die elektrostatische Kraft ist um den Faktor

größer als die Gravitationskraft! Das heißt, das Atom wird nur durch die Kraft zwischen den geladenen Körpern zusammengehalten. Die Massenanziehung spielt in diesen Dimensionen keine Rolle.
In astronomischen Dimensionen ist es dann genau umgedreht.

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