Aufgaben zum elektrischen Feld

Aufgaben zum elektrischen Feld
Muhamed Ibrahim
Lösung der Übungsaufgaben : Seite 29, Nr. (1) (2) (3)
Nr. (1) a)
Aufgabe:
Mit welcher Geschwindigkeit überschreitet der Körper im Beispiel die
Mittelebene zwischen den Platten ? Wie lange braucht er von dort zur
negativen Platte ?
gegeben: s = 3,5 cm , a = 4 m/s²
gesucht: v und t
Zuerst berechnet man die Zeit t mit der Formel
und die Geschwindigkeit v mit der Formel v = a * t.
Ergebnis:
Der Köper überschreitet die Mittelebene mit 0,52 m/s.
Von dort braucht er 0,067s zur negativen Platte.
Nr. (1) b)
Aufgabe:
Jetzt wird der Probekörper durch eine Bohrung der negativen Platte mit v 0
= 0,4 m/s parallel zu den Feldlinien in das Feld geschossen. Nach welcher
Strecke kehrt er um ? Nach welcher Zeit erreicht er wieder die Platte ?
gegeben: v0 = 0,4 m/s , a = -4 m/s²
gesucht: s und t
Zuerst berechnet man die Strecke s mit der Formel s = 1/2 * a * t 2 und
erhält dann t durch die Formel
.
Ergebnis: Die Kugel kehrt nach 2cm um und erreicht nach 0,1 s wieder die
Platte.
Nr. (2)
Aufgabe :
Im Beispiel sei die Gewichtskraft nicht vernachlässigbar, sondern durch g
= 10m/s² bestimmt. Wie weit unterhalb P2 trifft der Probekörper die
negative Platte ? Wie groß ist dort seine resultierende Geschwindigkeit ?
gegeben: g = 10 m/s² , a = 4 m/s² , v = 0,8 m/s
Zuerst rechnet man die Zeit aus, die die Kugel
von P1 bis P2 braucht, und zwar mittels der
Formel t = v / a. Man erhält für t = 0,2s.
In der Zeit t legt der Körper fallend die Strecke h
zurück: h= 1/2 * g * t2 => h = 0,2m.
Die Fallgeschwindigkeit beträgt v = g * t = 2
m/s. Mittels folgender Formel erhält man dann
die resultierende Geschwindigkeit: