Coulomb´sches Gesetz < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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| Aufgabe | | Der Abstand zwischen Proton und Elektron im Wasserstoffatom sei d= 10^-10m. Das Proton trägt die Ladung Q=1,6*10^-19C, dad Elektron eine gleich große negative. |
a) Wie groß ist die Coulom Kraft , mit der sich die beiden Teilchen anziehen?
Da hab ich zwei verschied. Ergebnisse:
-5,99^-98 und -9,20*10^-10 N
ich weiß nicht, ob überhaupt eines davon richtig ist=)
b) Wie groß ist die Gravitationskraft zwischen den beiden Teilchen?(m1= 1,7*10^-27 kg, m2= 9,1*10^-31 kg)?
Da hab ich irgendwie ein Fehler beim Eintippen.
[mm] F=\gamma*m1*m2/r²
[/mm]
dann hab ich eingesetzt und bekomme total oft 0 raus, aber das kann ja nicht sein.gamma ist ja 6,673*10^-11
Wäre lieb wen mir jemand ein Ergebnis nennen könnte, weil ich glaub, dass ich irgendwie falsch eintippe
c)In welchem Verhältnis stehen elektrostatische Anziehungskraft und Gravitationskraft? Hängt das Verhältnis vom Abstand der Teilchen ab?
Da weiß ich gar nich, was ich jetzt machen soll?
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Also, bei der elektrischen Kraft bekomme ich [mm] $2,3*10^{8}N$ [/mm] heraus.
Welche Formel hast du benutzt? [mm] $F=\frac{1}{4\pi\epsilon_0}\frac{q_1q_2}{r^2}$ [/mm] ?
Bei der zweiten bekomme ich ebenfalls [mm] $10^{-47}N$.
[/mm]
Die dritte Aufgabe fragt nach dem Verhältnis, also sollst du die beiden Werte durcheinander teilen. Zuletzt wird nach der Abhängigkeit von der Entfernung gefragt, hier sollst du einfach die beiden Formeln durcheinander teilen, und schauen, wie dieser Bruch von r abhängt.
Bedenke: Beide Formeln haben die gleiche Form, nur ein paar Konstanten sind anders. Das impliziert schon, daß es da keine Abhängigkeit von r gibt!
Ansonsten: Setz dich nochmal etwas mit dem Taschenrechner auseinander, und wie man solche Formeln berechnet. Man muß dabei sehr aufpassen! Das merkst du ja, wenn du zwei Ergebnisse für eine Formel bekommst.
Die Zahlen, um die es hier geht, sind sehr klein, maximal sowas [mm] $10^{-70}$, [/mm] aber ein normaler wissenschaftlicher Taschenrechner schafft [mm] $10^{-99}$, [/mm] das sollte also reichen.
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Hab für a) folgende Formel benutzt: F= [mm] Q1*Q2/4\pi*r²*\varepsilon [/mm] 0
für b) hab ich folgende Formel benutzt: F= [mm] \gamma* [/mm] m1*m2/r²
beide Formeln hat uns vorher unser Lehrer gegeben.
Ich komme leider echt nicht auf deine Ergebnisse, obwohl ich schon seit einer Stunde versuche hier irgendwie ansatzweise auf diese ergebnisse zu kommen.
Was ist denn eigentlich 5^-10²??
Ich hab da drei verschied. Möglichkeiten=) 2,5^-19 , 1,048576^-14 und 7,888609052^69
Also ich weiß echt nicht weiter
Vor allem so wie ich sonst immer eintippe hatte ich ja die vroigen Aufgaben in der Schule richtig, Jetzt komme ich nicht auf die erforderlichen Ergebnisse
Danke für Hilfe=)))
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 15:50 Sa 17.03.2007 | | Autor: | leduart |
Hallo
Deine formeln sind richtig.
hast du [mm] \varepsilon_0=8,8..*10^{-12}F/m
[/mm]
Dann solltest du haben:
[mm] $F=\bruch{1,6^2*10^{-38}A^2s^2}{4*\pi*8,85*10^{-12}*10^{-20}Fm}$
[/mm]
eigentlich gibt niemand Zahlen ausser 10 mit Exponenten an. wenn dein TR also 1234__ -5 schreibt heisst das immer [mm] 1234*10^{-5}
[/mm]
Es lohnt sich aber immer um Fehler zu vermeiden erst den Bruch hinzuschreiben, wie ichs getan habe, DANN DIE ZEHNERPOTENZEN EINZELN AUSRECHNEN!
Hier also -38+12+20=-6, der TR rechnet jetzt nur noch :
[mm] \bruch{1,6^2}{4*\pi*8,85}=0,023 [/mm] und du hast: [mm] 0,023*10^{-6}=2,3*10^{-8} [/mm] als Zahlenwert.
wahrscheinlich hast du die Zehnerpotenzen falsch eingegeben.
man sollte vor dem Eintippen bei so Rechnungen eh immer nen kurzen Ueberschlag machen! wie hier [mm] 1,6^2 [/mm] etwa 3 kuerzt sich mit [mm] \pi, [/mm] bleibt 9*4 im Nenner, etwa 40, damit hat man dann nach der einfachen Addition der Hochzahlen ungefaehr 1/40*10^-6 und weiss sofort, wenn man sich grob vertippt hat.
Kopfrechnen hat auch was fuer sich. Und schnelle Ueberschlaege zu koennen hilft (im Leben) und in ner Klausur sehr viel!
Nun versuchs so mit der Gravitationskraft!
Gruss leduart
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Okay also ich hab jetzt nochmal ein bisschen anderes gerechnet:
Man muss doch aber 1,6*10^-19*(-1,6*10^-19) rechnen oder, dann bekomme ich aber vor der 2,56^-38 noch ein Minus hin???=((
und warum ist denn der Radius gleich 10^-10??
Das ist doch eigentlich d und r ist doch meistens die Hälfte vom r, oder??
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| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 16:08 Sa 17.03.2007 | | Autor: | Kroni |
Hi,
zunächst einmal:
Ja, theoretisch müsstest du ein Minus bei der Multiplikation der Ladung erhalten.
Aber das Minus gibt dann nur etwas ganz grobes über die Richtung der Kraft an(ob angezogen oder abgestoßen wird), mehr kann man nicht darüber aussagen, da man für Richtungsaussagen eg. Vektoren braucht.
Da man sich das aber auch einfach so übers Nachdenken herausbekommt, ob sich die Ladungen anziehen oder abstoßen, lässt der Physiker das Minus einfach mal weg.
Aber im Prinzip hast du da völlig recht.
Gut, nun zu deinem Konflikt zwischen d und r.
Wir reden hier eigentlich NICHT über einen Kreis, wo gilt
der Radius r ist gleich die Hälfte des Durchmessers d.
Bei der Formel für die Coulombkraft zwischen zwei Punktladungen steht das r in der Formel für den Abstand zwischen den beiden Punktladungen.
Dieser ist in der Aufgabenstellung vom Autor als d bezeichnet worden.
Also entspricht in deinem Fall das d aus der Aufgabe dem r in der Formel.
Soweit dann alles geklärt?
Sláin,
Kroni
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| Aufgabe | | b) Wie groß ist die Gravitationskraft zwischen den beiden Teilchen?(m1= 1,7*10^-27 kg, m2= 9,1*10^-31 kg)? |
Da bekomme ich 1,032^-47 N raus
Jetzt soll ich die Frage beantworten, in welchem Verhältnis die elektrostatische Anziehungskraft und die Gravitationskraft stehen?!
Ich hab also das erste Ergebnis mit diesem dort oben geteilt: 2,3*10^-8/1,032^-47
Ergebnis:2,2^39
Also ist doch die coulombsche Kraft um den Faktor 10^39 größer als die Gravitationskarft, oder???
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(Antwort) fertig | | Datum: | 16:19 Sa 17.03.2007 | | Autor: | Kroni |
Hi
Ja, du kannst ja auch schreiben:
[mm] F_{C}=c*F_{g}
[/mm]
wobei [mm] F_{C} [/mm] die Coulombkraft und [mm] F_{g} [/mm] die Gravitationskraft sein solle
und dann ist [mm] c=F_{C}/F_{g}
[/mm]
das ist dein Ergebnis, welches du herausbekommen hast.
Also kannst du sagen, dass die Coulombkraft das ca. [mm] 2,2*10^{39} [/mm] -fache der Gravitationskraft ist.
Sláin,
Kroni
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Supi, danke für eure Hilfe=))
Hab es endlich verstanden=)Danke, Danke
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