Physik Aufgaben

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  • Physik Aufgaben

    Also ich schreib am Montag Physik Arbeit und ich hab n paar Aufgaben die ich irgendwie net blick bzw. bei denen mir was unklar is.

    1)Ein Proton wird in ein homogenes Feld der Stärke 5N/C gebracht und losgelassen.
    Bestimme die Geschw. mit der es sich nach 4 cm bewegt.
    (ladung : 1,6*10hoch19)
    die lösung is 6,2km/s
    wie kommt man da drauf?

    2.ein wattestück hat die masse: 0,01g und die ladung 0,1nC
    welche geschwindigkeit würde es erreichen wenn es im Vakuum die SPannung 100kV durchliefe.
    (meines erachtens würde es doch dann gegen lichtgeschwindigkeit gehen da es konstant beschleunigt wird und durch keinen anderen stoff (da im vakuum) abgbremmst wird)
    oder lieg ich da falsch?

    und dann is steht noch in der Aufgabe drin was für ne SPannung mer braucht um das Wattestückchen in einem Waagerechten PK quasi zum schweben zu bringen.
    edit: plattenabstand = 0,2m
    kann des sein dass da 196kv rauskommt?
    erscheint mir nämlich n bischen viel


    würd mich freuen wenn mir jemand helfen könnte
    mfg reaper21
    sie scheinen gedächntnislücken zu haben. sie selbst haben in unserem letztem gespräch noch diese meinung vertreten
  • 1) - Ladung ist btw. 1,6022*10^(-19)
    Du setzt ein
    F = EQ
    F = ma

    -> a = E * Q/m
    -> v = Wurzel(2 * E * Q/m *d) = Wurzel(2 * 5 N/C * (1,6022*10^-19 C/ 1,672621637·10^-27 kg)*(4*10^-2 m)) = 6,2 * 10^3 m/s;

    2)Die Spannung die die Watte durchläuft erzeugt die kinethische Energie, folglich:

    qU = 0,5*mv^2

    -> v = Wurzel(2*q/m*U) = 1,4 m/s (wenn ich mich nicht vertippt habe)

    zu letzten Frage:
    Ist der Plattenabstand zufälligerweise gegeben?
  • okay... geh ich erst mal auf den zweiten teil ein... *formelsammlung aufschlag*
    in der formelsammlung wirst du finden: Ekin=q*U, also die kinetische Energie entspricht der Ladung (des teilchens) mal der spannung...
    ausserdem wissen wir: Ekin=1/2mv²
    daraus folgt:
    q*U=1/2mv², also 0.1nC*100kV=0,01v²/2
    also: 0.1nC*100kV*2=0.01v² <=>(0.1nC*200kV)/0.01g=v²
    => v=SQRT((0.1nC*200kV)/0.01g)
    ausgerechnet komm ich dann auf 1,41...m/s oder wurzel 2 m/s ... wäre recht langsam... allerdings ist das wattestück ja auch recht schwer und die ladung ist net sooo groß... deshalb erhält es ja uach erst mal net sooo viel energie und wird damit nicht soo stark beschleunigt...
    das mit dem vakuum hat hauptsächlich damit zu tun, das du sonst auch noch so was wie reibung in der luft mit einberechnen müsstest... was du sehr warscheinlich noch nicht hattest...

    für den dritten teil musst du ja im endeffekt einfach die kraft, die das wattestück der feldkraft gleichsetzen... las mal schaun... irgendwie fehlt mir da bei allen formeln etwas... ich brauch zur bestimmung der spannung ja immer irgendwo einen abstand der platten... du hast ja:

    E=F/Q und E=U/s ... dann setzt du für F m*g ein... g ist 9.81, wenn ich mich recht erinnere... dann fast du die beiden formeln zusammen und erhälst:

    (m*g9/q=U/s <=>U=(m*g*s)/q
    also due spannung ist gleich der masse multipliziert mit der "fallbeschleunigung" (g) und des abstandes der platten, dividiert durch die ladung des wattebausches...

    mit der formel kommst du schon recht weit, da fehlt mir aber leider der abstand der platten... wenn du den da einsetzt, solltest du ein brauchbares ergebnis bekommen... es sei denn, der ist net gegeben... aber dann wüsst ich auch net weiter...

    und mit der ersten aufgabe.... muss ich erst mal gucken, jetzt ist aber erst mal simpsons-zeit... :D