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Fragen zu Physik
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Mback
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Anmeldungsdatum: 06.07.2018
Beiträge: 3

BeitragVerfasst am: 06 Jul 2018 - 21:48:01    Titel: Fragen zu Physik

Hallo,

ich bin grad am lernen für die Physik Prüfung und bin dabei auf ein paar Probleme gestoßen bzw. hab ein paar Fragen.

(Aufgaben: https://imgur.com/a/rL5bwtT )

zu 4) Hier bin ich mir nicht sicher wie sich das ganze verhält. Die Kraft zwischen A und B müsste sich doch berechnen lassen nach F = 1/ 4pi * Epsilon0 * Q1*Q2/r^2 wobei
Q1 10 * -1,602 * 10^-19 und
Q2 5* 1,602 * 10 -19 wegen der 10 Elektronen bzw. 5 Protonen. Doch wie verhält sich das dann für C? Ist hier Q1 dann das Ergebnis F von A nach B? Und ist für D dann
E = 1/4pi * Epsilon 0 * Ergebnis F bei Punkt C/r^2?

zu 5) Hier bin ich mir nicht sicher ob meine Ergebnisse stimmen.
a) An sich ist Q = Epot/Potential hier also 10^9 J/5*10^7 V, also 20 Coulomb
b) Q/t = I, also gilt für den Strom 20C/0.2s , also 100 Ampere
c) p = U*I, also gilt für die Leistung 5*10^7V * 100A = 5*10^9 W
Die Ergebnisse scheinen mir im allgemeinen allerdings zu klein, deshalb bin ich mir nicht sicher.

zu 6) An sich liegen hier ja 3 Dinge vor eine Reihenschaltung zwischen 4kOhm und 12kOhm, eine Reihenschaltung zwischen 4kOhm und 6kOhm und eine Parallelschaltung zwischen 12kOhm und 6kOhm.

Für den Gesamtwiederstand müsste doch dann gelten 4+12 = 16kOhm wegen Schaltung 1 + 4+6kOhm wegen Schaltung 2 + 1/(1/16)+(1/10)), also insgesamt doch 32,154kOhm könnte das stimmen? Ansatz 2 wäre das es nur 6,154kOhm sind, da die beiden Parallel geschalteten Widerstände zunächst über die Reihe mit 4kOhm laufen wodurch der Gesamtwiderstand dann 1/R = 1/16 + 1/10 wäre.

Der Strom durch den Stromkreis müsste sich dann doch wie folgt errechnen:
12/4000 = 0,003V da er zunächst durch den ersten Widerstand abgesenkt wird. Von hier laufen die 0,003V dann weiter durch die Parallelschaltung also 0,003V/6154Ohm (wenn der Widerstand der Paralllelschaltung denn so stimmt), also 48,7 * 10^-8V insgesamt.

zu 7) Hier bin ich mir nicht sicher welche Formel anzuwenden ist. Zwar weiß ich das es sich an sich um einen geraden Leiter handelt demnach würde gelten B = Mü0 / 2pi * I/r. Jedoch habe ich nur eine Spannung und keine Stromstärke und gelange mit dem gegebenen auch nicht zur Stromstärke. Ansatz 2 wäre das hier eine Induktion vorliegt. Hier würde mir jedoch eine Windungszahl fehlen um die Induktivität berechnen zu können..

zu 8 ) Auch hier bin ich mir absolut nicht sicher wonach jetzt gefragt ist. Es ist zwar alles gegeben um über B*L*v rechnen zu können. Aber irgendwie gelingt es dann doch nicht. Vermutlich muss ich die Änderung der Fläche aus dem Winkel errrechnen vielleicht verrenn ich mich da aber auch...

Ich bin momentan ein wenig am verzweifeln aber vielleicht könnt ihr mir ja helfen!

Ich danke jedenfalls schonmal im voraus!
Mit freundlichen Grüßen,
Mback
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Anmeldungsdatum: 04.08.2006
Beiträge: 2780
Wohnort: Heidelberg

BeitragVerfasst am: 09 Jul 2018 - 12:47:21    Titel:

Wieso interessiert Dich die Kraft von A auf B, danach ist doch gar nicht gefragt.
Es ist nach der Kraft auf C gefragt. Die ergibt sich als Vektorsumme der beiden Coulomb-Kräfte von A auf C und von B auf C.
Rechne mit den gegebenen Ladungen und Abständen die Beträge der Kräfte aus und überlege Dir, in welche Richtung die ein und in welche Richtung die andere wirkt. Welcher Betrag ist größer? In welche Richtung wirkt dann die resultierende Kraft?

Gruß
Marco
Mback
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Anmeldungsdatum: 06.07.2018
Beiträge: 3

BeitragVerfasst am: 09 Jul 2018 - 13:34:59    Titel:

Gut, die Kraft zwischen A und C beträgt 3,84*10^-26 N
die Kraft zwischen B und C beträgt 1,92*10^-26 N

zumindest wenn man die Beträge nimmt. Das ganze ohne Beträge addiert liefert dann: 3,84*10^-26 N - 1,92*10^-26 N = 1,92*10^-26 N

Die Kraft auf C beträgt also 1,92*10^-26 N
Die Kraft wirkt nach rechts.
Mback
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Anmeldungsdatum: 06.07.2018
Beiträge: 3

BeitragVerfasst am: 09 Jul 2018 - 13:44:31    Titel:

Des Weiteren weiß ich mittlerweile auch, dass sich der Gesamtwiderstand bei 6) aus der Parallelschaltung addiert um den ersten Widerstand ergibt. In diesem Fall beträgt der Gesamtwiderstand daher 4kOhm + 1/(1/12kOhm + 1/6kOhm) = 8kOhm. Die einzelnen Stromstärke lassen sich dann einfach berechnen.

Bei 7) Wird einfach U = B*l*v nach B umgestellt, also B = U/l*v
wobei U gleich der induzierten Spannung von 1mV ist, l die Breite der Antenne und v die Geschwindigkeit mit der Emil läuft.

Bei 8 ) Weiß ich außerdem jetzt das die Fläche sich gemäß A * cos ändert und zwar in der vorgegebenen Zeit von 0.1s. Die Spannung errechnet sich dann einfach aus U = B*n*delta A/delta T
wobei B das Magnetfeld, n die Wicklungszahl und delta A / delta T eben jene Änderung der Fläche in Abhängigkeit von der Zeit ist, welche hier ja durch das drehen um 90° pro 0.1 sekunden gegeben ist.

Die Stromstärke ist dann einfach auszurechnen durch U/R = I

für d) müsste ich dann nur noch die Ladung bestimmen durch Q = I*t denn 1C entspricht ja 6,24*10^18 Elektronen.

Ob 5) so stimmt bin ich mir nach wie vor nicht sicher aber ich denke das könnte man auch nicht anders machen.

Beim restlichen was ich hier jetzt geschrieben habe bin ich jedoch recht zuversichtlich das es so stimmt.
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