Zum tänzelnden Pony > Sonstiges

Hausaufgabenhilfe

<< < (166/198) > >>

Heiler:
Jain. Ich würde Steinhauer und Steinmetze unterscheiden. Die Steinhauer machen die grobe Arbeit und bauen den Stein erstmal ab. Im zweiten Arbeitsschritt werden groben Steine zu den Steinmetzen gebracht, die dann die Steine in Werkstätten weiterverarbeiten.

--Cirdan--:
Danke Heiler :)
________________________ ________________________ ________________________

Ich wollte hier mal Fragen ob sich jemand dem Soldner-Koordinatensystem auskehnt. Auf Wikipedia steht ja nicht fiel...

Wisser:
Ich schreibe am Mittwoch Physik. Thema: irgendwas mit Strom und Magneten.

Da ich von dem Thema noch weniger verstehe als von waagrechten Würfen, brauche ich eure Hilfe :(

Laut unserem Lehrer sollten die Aufgaben, die uns zum Üben übereignet wurden, alle in weniger als 30 Minuten zu bearbeiten sein. Ich verstehe sie aber nicht und erbitte demütigst ein paar erläuternde Worte:



Ein Elektron durchläuft eine Beschleunigungsspannung und kommt anschließend mit einer Geschwindigkeit von 1.000.000 m/s senkrecht zu den Feldlinien in das homogene Feld eines Plattenkondensators(U=100 V , d=4cm)

a.) Welche Spannung muss das Elektron durchlaufen haben. damit es diese Geschwindigkeit erreicht?

b.) Berechne die ablenkende Kraft im elektrischen Feld.

c.) Welche Bahn beschreibt das Elektron? (Begründung)

d.) Wie groß muss die Flussdichte B eines magnetischen Feldes sein und wie muss dieses gerichtet sein, damit es die ablenkende Kraft eines E-Felds ausgleicht, so dass ein Elektron ohne Ablenkung gerade weiter fliegt?
-Was geschieht in diesem Fall mit einem Positron an Stelle des Elektrons?
-Was geschieht in diesem Fall mit einem Elektron, das schneller ist?




Ein Elektron ist mit der Geschwindigkeit v = 5*10^6 m/s horizontal in Bewegung.

a.) Welche Beschleunigungsspannung muss das Elektron durchlaufen, um aus der Ruhe heraus auf diese Geschwindigkeit zu kommen?

b.) Wie lange braucht es für eine Strecke von 10 cm?

c.) Es trifft nun mitten zwischen den Platten (je 10cm mal 10cm mit d=4cm) auf das homogene Feld eines Plattenkondensators (U=100V), das horizontal von Nord nach Süd verläuft.

-Welche Bahn beschreibt das Elektron?
-Wie ändert sich die Bahn, wenn v vergrößert wird?
- Wie ändert sich die Bahn, wenn U vergrößert wird?

d.) Das Elektron trifft nun statt auf ein elektrisches Feld wie in c.) auf ein magnetisches Feld, das homogen von Nord nach Süd verläuft und die Stärke 2 mT hat.

-Das Elektron beschreibt nun eine Kreisbahn. Warum?
-Wie groß ist die Kraft, die im Magnetfeld auf das Elektron wirkt?
-Wie groß ist der Radius der Kreisbahn?

e.) Was ändert sich in c.) und d.) wenn es sich statt des Elektrons um ein Positron handelt (gleiche Masse, entgegengesetzte Ladung)


Ich weiß mir zu obigen Problemen weder Reim noch Rat und danke der guten Seele, die sich die Mühe macht, mir eine Machete für mein intellektuelles Dickicht zu leihen.

Lócendil:
a)
Die Elektrische Energie ist in diesem Falle gleich der kinetischen/Bewegungs- Energie:
Eel=Ekin            |Das ganze nennt sich Energieerhaltunssatz
q*U = 1/2m*v²     |Da bis auf die Spannung alles naturkonstanten aus dem Tafelwerk sind, können wir nach U umstellen
U = (1/2m*v²)/q     |Einsetzen...
U = (1/2*9,1*10-31kg*(1.000.000 m/s)²)/1,6*10-19
U = 2,84 Volt

b)
Zunächst rechnen wir die Stärke des E-Felds im Kondensator aus:
E = U/d
E = 100 V/0,04m    |Beachte, dass du immer die Einheiten umrechnen musst.
E = 2500 V/m

Die elektrische Kraft im Kondensator, also die ablenkende Kraft errechnen wir mit dem E-Feld und der Ladung des darin befindlichen Teilchens (also hier ein Elektron):
Fel = E*q
Fel = 2500 V/m * 1,6*10-19
Fel = 4*10-16


c)
Da das Elektron negativ geladen ist, wirds an die positive Kondensatorplatte gezogen und beschreibt somit einen Bogen in diese Richtung. Wenn der Kondensator lang genug ist, sodass das Elektron direkt drauf trifft, bleibt es "dran kleben" wenn nicht fliegt es nach dem Austritt aus dem Kondensator gerade weiter.

d)
Damit es gerade weiterfliegt muss die Kraft im Kondensator (Fel) genau so groß sein wie die Lorenzkraft (FL), die das B-Feld erzeugt.
Also setzen wir folgendes gleich:
Fel = FL
Fel = q*v*B
Fel/(q*v) = B
4*10-16[/b] / (1,6*10-19 * 1.000.000 m/s) = B
2,5*10-3 T = B

Zur Richtung: Hab die Linke-Hand-Regel (oder wars die Rechte-Hand-Regel?) gerade nichtmehr so richtig im Kopf, deshalb erspare ich mir besser mal eien Falschaussage^^
- Positron müsste positiv sein, somit wirds zu der negativen Kondensatorplatte gezogen und die Kräfte können sich nichtmehr ausgleichen, wirken also nichtmehr entgegengesetzt, sondern "zusammen" in die selbe Richtung.
- Wenns schneller ist, verstärkt sich die Lorenzkraft (siehe FL = q*v*B).


Aufgabe 7 kannst du ja mal mit meinen Lösungsansetzen selbst probieren:
a) Selbes Spiel wie bei 3 a)

b) Unser alter Freund: v=s/t ;) nach t umstellen und nicht vergessen s in Meter umzurechnen ;)

c) Beschreibt eine Kurve, die sich der positiven Platte annähert.
- Versuch mal mit den Formeln für die wirkenden Kräfte zu argumentieren (nicht rechnen!):
q*U = Fel (ablenkende Kraft)
1/2m*v² = Fkin (Bewegungsenergie des Elektrons)

d)
- Lorenzkraft/Linke (?)-Hand-Regel
- FL = q*v*B
- FL = FZ (Zentripetalkraft (?))
  q*v*B = (m*v²)/r
  -> kürzen und nach r umstellen

Alle Formeln solltest du aus dem Unterricht kennen.

Wisser:
Es ist mir absolut unbegreiflich, wie man an sowas nur Freude empfinden kann...aber ich danke dir für deine Mühe :)

Navigation

[0] Themen-Index

[#] Nächste Seite

[*] Vorherige Sete