Physik Forum

[Anne86]

Hallo,
ich habe hier eine Aufgabe zu Punktladungen und würde mich freuen, wenn mir jemand, der sich gut damit auskennt, die Lösung sagt. Ich kenne selbst die Formeln und habe die Aufgabe schon durchgerechnet. Bin mir aber beim Ergebnis nicht sicher. Ich schreibe es jetzt noch nicht hin, weil ich niemanden beeinflussen möchte.

Hier die Aufgabe:

q1= -22nC in P1(0/0), q2= +18nC in P2(2/0), q0= +30nC in P0(-2/2)

a) Die Einzelkräfte und resultierende Kraft auf q0 sind zu brechnen.
b) Resultierendes elektrisches Feld im Punkt (-1/3).


Ich würde mich sehr über mehrere unabhängige Lösungen freuen, um das Ergebnis sicher bestätigt zu bekommen.

Danke!!!

[monkdoc]

Ich hoffe dir bringt eine Antwort noch was Zeitlich betrachtet:

Hatte keine Lust auf Zahlenwerte du sagst du kennst das Coulombische Gesetz gut dann muss ich es nicht raussuchen jedenfalls nimmt die Kraft im Quadrat vom abstand ab, richtig? Der Rest ist Mechanik bzw. Vektorenrechnung was wohl der Knackpunkt ist.
Abstand r_01=2 und und r_02=(2²+2²)^(1/2) (90° Dreieck und so)
Die Beträge der Teilkräfte
F_01= CoulombschesGesetz(q1,q0)
F_20= CoulombschesGesetz(q0,q2)
Betrag der Resultierenden Kraft
F_q3=( F_01²+ F_20²+2* F_01* F_20*cos(90°+45°)^(1/2)
Um die Ausrichtung zu erlangen bietet sich hier an über Vektoren zu gehen
Hilft auch bei Aufgabe b)
F_01v=(0, F_01)^T=(Fx1,Fy1)^T
F_20v=(F_20*cos(225°), F_20*cos(225°))^T=(Fx2,Fy2)^T
(T steht für Transponiert das heißt eigentlich wird ein Vektor hochkant geschrieben aber ist im nur Text nervig und so bleibt man Mathematisch korrekt!)

F_q3v= (Fx1+Fx2,Fy1+Fy2)^T=(Fx3,Fy3)^T
<F_q3= artan(Fy3/Fx3)
|F_q3v|=F_q3= (Fx3²+Fy3²)^2

Gleiches gilt für Aufgabe b hier ist F_qb die Resultierende Kraft

Wichtigste Überlegung: Positive wirkt abstoßend und Negativ anziehend (man sollte meinen das es anders ist es sei den man ist EMU fan … )
Die Ausrichtungen der Kräfte:
F0: w0 = artan(1/3)
F1: w1 = 180° - artan(1/3)
F2: w2 = 360° - artan(1) =315°
(Dreicke malen dann sieht man was ich meine
(Die Winkel immer gegen den Uhrzeigersinn von der X-Achse aus)
So jetzt müssen wir uns keine Gedanken mehr um Vorzeichen und Ausrichtung machen einfach addieren … Die Betrage der Kräfte F0, F1, F3 wieder über Coulomb
F_qbv=(F0*cos(w0)+ F1*cos(w1)+ F2*cos(w2), F0*sin(w0)+ F1*sin(w1)+ F2*sin(w2))^T=
(x,y)
|F_qbv|=F_qb= (x²+y²)^(1/2)
<F_qbv=w_qb= artan(y/x)

Doch ganzschön lang geworden … aber so ist es relativ Narrensicher