Guden,
Hey Leute. Ich sitz jetzt schon 3 Stunden an meinen
Physikaufgaben und finde einfach keine Antwort. Hiererstmaldie
Fragen und dann mein Ansatz, vielleicht könnt ihr mir ja
helfen,oder wenigstenssagen, ob der Ansatz richtig ist…
1.Ein konstantes Magnetfeld übt keine Kraft auf ein geladenes
Objekt aus, dass sich parallel zu den Feldlinien bewegt.
Erklären Sie warum.
2.Kann das Konzept des Feldes das Konzept der potentiellen
Energie erklären? Erläutern Sie.
3.Der mathematische Ausdruck für die elektrische Kraft ist
ähnlich dem für die Gravitationskraft. Definieren Sie eine
Formel für ein Gravitationsfeld. Welcher anderen
physikalischen Grösse entspricht der von Ihnen gefundene
Ausdruck?
Also zu 1. habe ich überlegt es mit der Lorentzkraft zu
arbeiten,aber irgendwie erklärt es das auch nicht,weil es ja
eher mit der Wirkung in der Senkrechten zutun hat und in der
Frage geht es ja um eine parallel gerichtete Bewegung.
Das ist doch genau die Antwort: Die Lorenzkraft (die Formel ist Dir bekannt, oder?) wirkt per Kreuzprodukt immer auf den zum Magnetfeld senkrechten Anteil der Geschwindigkeit. Ist die Bewegung nun parallel, gibt es keinen senkrechten Anteil. Oder mathematisch: Wenn v und B parallel sind, ist v x B = 0.
Zu 2. habe ich erstmal beide Konzepte gegoogelt, aber leider
wurde ich nicht ganz fündig. Ist mit Konzept einfach nur das
teil an sich gemeint? Oder meint Konzept etwas anderes? So wie
Prinzip?
Da ich nicht weiß, was ihr durchgenommen habt, kann ich auch nur raten, was euer Lehrer hören möchte.
Mathematisch-physikalisch ist es so: Eine potentielle Energie macht Sinn / kann man definieren, wenn die Energiedifferenz bei einer Bewegung nur von Anfangs- und Endort abhängt, nicht aber von der genauen Strecke, wie man von Anfang zum Ende gekommen ist. Sprich, für die Energiedifferenz ist es egal, ob man in einem direkten Weg oder mit vielen Kurven und Umwegen von A nach B gelangt ist. Dann kann man den einzelnen Punkten (A und B und überhaupt dem ganzen Raum) eine potentielle Energie zuordnen. Die Energiedifferenz (also je nach Vorzeichen / Richtung der Bewegung) für eine Bewegung von A nach B ist dann einfach die Differenz der potentiellen Energien zwischen A und B.
Mit dem Konzept eines (Kraft-)Feldes ist das genau dann verträglich, wenn die sogenannte Rotation des Feldes verschwindet (also Null ist). Man sagt auch, das Feld muss wirbelfrei sein, darf also keine in sich geschlossenen Feldlinien haben. Das Konzept der Rotation und die Herleitung dieses Zusammenhangs ist aber deutlich jenseits von Schulniveau. Insofern weiß ich nicht, was euer Lehrer hören möchte.
Um 3. zu bearbeiten habe ich bis 18 Uhr Zeit und deswegen ist
das nicht sooooo dringend, aber es wäre verdammt cool, wenn
Das ist jetzt 'n Witz, oder? Aber Du hast Glück, ich hab Deine Anfrage zeitnah gesehen und auch gerade Zeit, was zu schreiben.
sich dazu auch ne Antwort oder ein Ansatz findet…
Ich muss jetzt wieder etwas spekulieren, da ich euren Hintergrund nicht kenne. Ich gehe mal davon aus, dass die Kraft zwischen zwei Ladungen gemeint ist. Die lautet:
F_el = 1/(4 \pi \epsilon_0) q_1 q_2 / r^2.
Mit Feldstärken formuliert:
F_el = q E.
Für die Gravitation gilt:
F_grav = G m_1 m_2 / r^2.
Man sieht, die Massen haben hier die Funktion der Ladung, sind also eine Art gravitative Ladung. Ansonsten ist die Form der Gleichung dieselbe; nur der Proportionalitätsfaktor ist ein anderer.
Wenn Du Dir nun überlegst, wie das elektrische Feld für eine Ladung aussieht, könntest Du das dann analog für die Gravitation formulieren…
Hoffe, geholfen zu haben.
