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phys:ph11:kugel_coloumb

Abstoßung zweier Punktladungen als Pendel aufgehängt

Es wird ganz gezielt auf das mehrfache Anwenden der Kleinwinkelnäherung, siehe viele Lehrbücher, verzichtet. Stattdessen wird die Aufgabe in einen geometrischen exakten Teil und einen Rechenteil inklusive Anschauung gegliedert.

Herleitung über zweifache Kräftezerlegung analog 10.Klasse harmonisches Pendel, je in Richtung des Fadens und tangential zur Bahnkurve.

  • $F_\text{Rückstell}=\sin\alpha\cdot F_\text{Gewicht}$
  • $F_\text{Abstoßung}=\cos\alpha\cdot F_\text{Coulomb}$

Dies ergibt gemeinsam im Gleichgewicht $F_\text{Rückstell}=F_\text{Abstoßung}$: \[\frac{F_\text{Coulomb}}{F_\text{Gewicht}}=\tan\alpha\] Die Kleinwinkelnäherung liefert nun $\tan\alpha\approx\sin\alpha=\frac{x}{l}$.

phys/ph11/kugel_coloumb.txt · Zuletzt geändert: 2012/11/26 19:18 von jalmer