PS Physik 00 / 2

PS Physik 00 / 2
PROSEMINAR PHYSIK 2 SS 2000
29 03 00
5)
Gegeben sind 2 sehr kleine aber gleich große und gleich schwere Kugeln K 1 und K2 mit den Ladungen q1 und
q2. Der Abstand beträgt r = 10 cm, q1 = 5 µC, q2 = 10 µC.
a) Mit welcher (elektrischen) Kraft ziehen sich die beiden Kugeln an ?
b) welche Kraft würde zwischen ihnen wirken, wenn sie vorher miteinander in Berührung gebracht worden wären ?
6)
Zwei kleine Metallkugeln der Masse m1 = m2 = 5.104 kg mit gleichen elektrischen Ladungen sind an einem
Punkt mit 2 isolierenden Fäden von L = 1m Länge befestigt. Durch gegenseitige Abstoßung haben sie sich auf
einen Abstand von 10 cm entfernt.
L
10 cm
Wie groß sind ihre Ladungen ?
7)
Wie groß ist das elektrische Feld E (Betrag und
Richtung) von zwei Ladungen, q1 und q2, im Punkt P
(siehe Skizze)
E
P
Angaben: s = 50 cm; r1 = 40cm, r2 = 70 cm, q1= 4
nC, q2 = 8 nC
r2
r1
(Skizze nicht Angaben-getreu!)
q2
q1
s = 50 cm
8.)
Zwei positive Ladungen, q1 und q2, sind in einem Abstand L fest angeordnet. Gibt es auf der Verbindungslinie
zwischen q1 und q2 eine Stelle xo bei der auf eine dritte Ladung, q3, keine Kraft ausgeübt wird ?
Leiten Sie eine allgemeine Beziehung dafür ab und berechnen Sie xo für die Werte:
q1 = 10 µC, q2 = 30 µC, q3 = 5 µC; L = 1m.
Diskutieren Sie die Stabilität dieser Anordnung (ist dieses Kräftegleichgewicht stabil ?)