Hallo,
ich komme hier nicht weiter:
Ein Kügelchen mit der Masse 0,4 g und der Ladung 5,0 nC hängt an einem 1,0m langen Faden.
a) Berechnen sie den Ausschlag in einem horizontal verlaufenden Feld der Stärke 70kN/C
b) Geben sie den Ausschlag an, wenn die Ladung doppelt so groß ist. Treffen die Überlegungen auch zu, wenn die Ladung 1000-mal so groß ist?
F elektrisch fließt hier mit ein, oder?
Bitte um Hilfe!
Vermutlich soll die Masse des Fadens vernachlässigt werden, sonst wird's zu kompliziert.
Ich stelle mir die Situation so vor (siehe Bild).
a) Die Kugel hat dann die Endposition des Ausschlags erreicht, wenn die resultierende Kraft (Fel + FG) in Richtung des Fadens verläuft. Wir brauchen also Fel und FG.
Fel = E * Q = 7*104 N/C * 5*10-9C = 35*10-5 N = 3,5*10-4 N
FG = m * g = 4*10-4 kg * 9,8 N/kg = 39,2*10-4 N
tan([TEX]\alpha[/TEX]) = Fel / FG -> [TEX]\alpha[/TEX] = 5,1°
Der horizontale Ausschlag beträgt dann: 1m * sin([TEX]\alpha[/TEX]) = 8,9 cm
b) Theoretisch könnte man so auch bei der 1000-fachen Ladung rechnen. Vielleicht geht dann aber Ladung auf den Faden über, oder man darf die Masse des Fadens nicht mehr vernachlässigen. Weiß nicht so genau...
