Physik Forum

[Dominik90]

Hallo!

Ich habe ein problem, ich probiere jetzt schon ewig an folgender Aufgabe herum:

Das Öltröpfchen mit der Masse m = 1,5*10^-11 g und der Ladung q = 3e- hat zum Zeitpunkt t = 0s die Position d/4 und die Geschwindigkeit v = 0 m/s in einem Kondensator mit senkrechten Kondensatorplatten. Der Gesamtplattenabstand d der Kondensatorplatten beträgt 4,0 cm.

Ich habe zur Veranschaulichung auch noch eine Skizze zu dem Sachverhalt angefertigt und angehängt.


Jetzt soll ich die Bahngleichung bestimmen.

Ich habe schon ziemlich vieles versucht, vom Waagrechten Wurf bis zum allgemeinen Kraftansatz. Ich weiß einfach nicht mehr weiter...

Bin dankbar für alles und jeden der mir etwas unter die arme greifen könnte!

MfG
Dominik [/img]

[GvC]

"Waagrechter Wurf" ist schon ein ganz gutes Stichwort. Allerdings ist hier die Geschwindigkeit in horizontaler Richtung nicht konstant, sondern genauso wie die vertikale Geschwindigkeit mit der Zeit (oder dem Weg) zunehmend. Sowohl in waagrechter als auch in senkrechter Richtung hast Du eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung aufgrund konstanter Kräfte: In waagrechter Richtung Coulombkraft Fc = q*E = q*U/d (daraus lässt sich über F = m*a die Beschleunigung a in waagrechter Richtung berechnen), und in senkrechter Richtung die Gewichtskraft F = m*g. Die dabei zurückgelegten Wege (die Du beispielsweise x und y nennen kannst) kannst Du in Abhängigkeit voneinander darstellen, wenn Du beide wege zur selben Zeit betrachtest. Damit hättest Du die Funktionsgleichung der Bahnkurve.

[Dominik90]

Danke für die schnelle Antwort

Ich habe jetzt für die waagrechte richtung den Ansatz x = 1/2*a*t^2 gewählt und in vertikaler richtung den Ansatz für den freien Fall y=g/2*t^2.
Dann habe ich die erste Gleichung nach t^2 umgestellt und in die zweite eingesetzt. Damit komme ich zu dem Zwischenergebnis:

y = g/2*2x/a

Dann aus F=m*a mit Fel = q*u/d für a = q*U/m*d

und dass in die Gleichung eingesetzt komme ich letztendlich auf:

y(x) = g/2*2xmd/qU

stimmt das dann so oder bin ich jetzt komplett auf dem Holzweg?

[GvC]

Wenn Du den Ursprung des Koordinatensystems auf die Startposition des Tröpfchens legst, die x-Richtung nach rechts und die y-Richtung nach unten definierst, ist das richtig. Ich würde allerdings vor dem Einsetzen von Zahlenwerten und Einheiten noch die 2 rauskürzen.