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Wie ihr merkt, löse ich gerade alte Prüfungen und frage immer um Rat. Ich kriege zwei mal etwas unterschiedliches heraus. 

Aufgabe:

Der Abstand zwischen den Beiden Protonen im Heliumkern beträgt 10-15 m.
Berechnen Sie die elektrische Kraft, mit der sich die beiden Protonen abstossen. 

Mein Ansatz:

Mir schiesst gleich Coulomb durch den Kopf. :

Fc = k * Q1*Q2 / r2
Fc = 1/4πε0 * Q1*Q2 / r2 

Nun sind es ja zwei mal die selben Ladungen, aber welche Ladungen sind es eigentlich ?

Elementarladung e: 1.602 * 10-19

Ich mache schon bei der dritten Nachkommastelle Schluss, weil mein Taschenrechner nicht für solche Zahlen geeignet ist. 

Neu lässt sich die Coulomb-Formel so umschreiben:

Fc = 1/4πε0 * e2 / r2

Nun sieht die Formel eigentlich gut aus.
Ich muss jetzt noch die richtigen Werte einsetzen, eben mein Taschenrechner ist sehr ungemütlich zu handeln, und leider dürfen wir nur dieses Modell für die Prüfungen brauchen. 


Die Werte:

ε0= 8.8543 * 10-19
4πε0 = 1.11265 * 10-10 ---> Kehrwert = Konstante k : 8987539422. 
r2 =[ 10-15 ]2 = 10-30
e (Hoch-Zwei): 2.566404 * 10-38


Was mache ich falsch ? 

Eingesetzt, ergibt das bei mir nicht eine eindeutige Lösungen.
Ich habe es zwei mal durchgerechnet und zwei mal verschiedene Lösungen erhalten:

1.) F= 2.3 N
2.) Fc = 2306539662 N

von

2 Antworten

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Beste Antwort

Salut limonade


exactement, zur Bestimmung der Kraft wird einfach das Coulombsche Gesetz verwendet:

F = k * (q1 q2) / r2

Genau wie Elektronen tragen Protonen Elementarladungen, jedoch mit positivem Vorzeichen:

q1 = q2 = 1,6 * 10-19C

r = 1 * 10-15m

k ist die Coulombsche Konstante mit einem Wert von 8,9874 * 109 Nm2 / C2.

Jetzt nur noch einsetzen:

F = (8,9874 * 109 Nm2 / C2) * ((1,6 * 10-19 C)2 / (1 *10-15m)2)

F = 230,07 N


Viele Grüße :)

von 5,2 k

Hallo:

Ich kriege jetzt plötzlich folgendes Resultat

2306539662 N 

Rechenweg
newton.png

Die elektrische Feldkonstante ε0 = 8,8543 * 10-12 C2/(Nm2).
Mit diesem richtigen Wert passt auch deine Rechnung.

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Hallo,

es ist ε_{0}=8.854*10^{-12} AS/(Vm)

Die Zehnerpotenzen solltest du zuerst kürzen und dann nur noch den Zahlenwert per TR berechnen.

Also

F_{c} = 1/4πε_{0} * Q_{1}*Q_{2} / r^{2}

F_{c} = 1/(4π*8.854*10^{-12}) * 1.602^2*10^{-38} / 10^{-30}

= 1.602^2/(4π*8.854) *10^4 [N]

Es ist 1.602^2/(4π*8.854)=0.02306, diesen Wert kannst du auch mit einen einfachen TR berechnen.

Das Endergebnis ist somit

F_{C}=230,6N

von 2,4 k

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