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Näherung einer +Ladung einer anderen +Ladung... Coulomb
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Foren-Übersicht -> Physik-Forum -> Näherung einer +Ladung einer anderen +Ladung... Coulomb
 
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Fabs87
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Anmeldungsdatum: 09.10.2006
Beiträge: 208

BeitragVerfasst am: 08 Nov 2006 - 21:11:19    Titel: Näherung einer +Ladung einer anderen +Ladung... Coulomb

Hi all!

Ich sitz hier schon ne ganze Weile bei nem Problem, habe nur Ansätze und weiß nicht ob meine Lösung stimmt.

geg:
Eine Kugel (m=0,5*10^-4) mit Q1=+2*10^-9 C hat in sehr großer Entfernung von einer Gleichnamigen, fixierten Punktladung Q2 = +3*10^-9 C die Geschwindigkeit v = 5 m/s in Richtung Q2. Bis zu welchem Abstand Rmin kann die Kugel (Q1) sich der Punktladung Q2 nähern?

Nun mein Ansatz:
Coulombsches Gesetz: F = 1/(4*Pi*€0)*(Q1*Q2)/(r²) wobei €0 = 8,8*10^-12

F = m*a

Hier kann ich nun beides gleichsetzen und bekomm für r=0,01468m. Dies ist aber denk ich nur der Anfangsabstand.

Kann mir jemand weiterhelfen???

lg,
Fabs
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Anmeldungsdatum: 05.08.2006
Beiträge: 2779
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BeitragVerfasst am: 08 Nov 2006 - 22:11:36    Titel:

Hallo!

Versuchs mal mit der Energieerhaltung: Zuerst hat Q1 nur kinetische Energie und wenn sie Q2 am nächsten ist, hat sie gar keine kinetische Energie mehr. In welche Energie wurde die kinetische Energie umgewandelt und wie kann man die berechnen?

Gruß
Marco
Fabs87
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Anmeldungsdatum: 09.10.2006
Beiträge: 208

BeitragVerfasst am: 08 Nov 2006 - 22:21:03    Titel:

In potentielle Energie??
Ok, dann muss man die Erdbeschleunigung auch reinbringen?

lg und thx
as_string
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Anmeldungsdatum: 05.08.2006
Beiträge: 2779
Wohnort: Heidelberg

BeitragVerfasst am: 08 Nov 2006 - 22:23:34    Titel:

Hallo!

Potentielle Energie ist gut, aber es gibt nicht nur die potentielle Energie im Gravitationspotential (z. B. der Erde), sondern auch eine elektrostatische potentielle Energie. Habt Ihr schon was über das elektrostatische Potential gehört?

Gruß
Marco
Fabs87
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Anmeldungsdatum: 09.10.2006
Beiträge: 208

BeitragVerfasst am: 08 Nov 2006 - 22:53:18    Titel:

ja!
Aber da gibt's nur die blöde Formel mit Integralen, bzw kommt da nicht die Spannung drin vor?

V(P) = Integral von p1 bis p2 (E*ds)

???

lg,
Fabs
Fabs87
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Anmeldungsdatum: 09.10.2006
Beiträge: 208

BeitragVerfasst am: 08 Nov 2006 - 23:06:53    Titel:

oder meinst du das Coulomb Potential:

V(r) = 1/(4*Pi*€0)*Q/r

allerdings ist hier die Frage, welches Q gemeint ist...
as_string
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Anmeldungsdatum: 05.08.2006
Beiträge: 2779
Wohnort: Heidelberg

BeitragVerfasst am: 08 Nov 2006 - 23:15:00    Titel:

Ja, das ist schon richtig mit dem Coulomb-Potential.

Mit dem Q in dieser Formel ist die ortsfeste Ladung gemeint (also hier Q2, wenn ich mich recht erinnere). Die potentielle Energie bekommst Du aber mit:
E(pot) = V(r) * Q1
Deshalb hast Du dann wieder beide Ladung "gleichberechtigt" nebeneinander in der Formel.

Die potentielle Energie ist am Anfang 0, weil die Entfernung r sehr groß sein soll und sie im Nenner steht. Du kannst also schreiben (EES):

1/2mv² = 1/(4pi*eps0) * Q1*Q2/r

Und das nach r auflösen.

Gruß
Marco
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