[HILFE] Physikolympiade 12. Klasse Thüringen
 

Hallo,
da wir in der Klasse als Hausaufgabe aufbekommen haben die Physikolympiade der 12ten Klasse zu machen, und ich jetzt nicht so gut bin (9-11 Punkte), bräuchte ich etwas Hilfe bei einer Aufgabe.
Es geht um Teilchen in Feldern. Ich soll die spezifische Ladung (klein q) von einem positiven Teilchen herausfinden, welches durch ein Kondensator, mit einem homogenen elektrischen Feld fliegt.
Gegeben ist:
d (Abstand der Platten)
l (Länge der Platten)
U (Spannung die Anliegt)
alpha (Winkel der Ablenkung)
[Link nur für registrierte und freigeschaltete Mitglieder sichtbar. Jetzt registrieren...]


Die Gleichung soll ich mir selber herleiten, wobei ich einfach erstmal mit Kräftegleichgewicht anfangen würde: F(el)= q*U/d und F(y)=m*a(y)
und da hängts schon bei mir, da weder m als auch a gegeben ist, und ich nicht weiß, wie ich das in gegebene Einheiten umwandeln soll. Zudem weiß ich nicht was das magnetische Feld da soll, weil mit dem doch eigentlich nichts berechnen kann?
Könnt ihr mir dabei bitte helfen?
Vielen Dank
Voigt

du hast 2 kräftegleichgewichte:

einmal F(el) = q * U/d = m * a wie du schon festgestellt hast
und F(Lorentz)= q * v x B = betragsweise = q* v * B = m * v^2 / r = F(radial)

damit kickst du die geschwindigkeit raus und kannst q/m (spez Ladung) berechnen

musst nur mit den vorzeichen aufpassen, da die beim betrag keine rolle spielen

heißt das ich brauch das erste Kräftegleichgewicht nicht für die erste Aufgabe?
und wie kann ich v rauskicken, da ja einmal v^2 ist, und einmal nur v. Wenn ich einfach durch v teile bleibt ja dadurch noch ein übrig?

ein v kommt noch durch die beschleunigung a rein bzw dort kannste dein v dann einsetzen

du brauchst schon beide gleichungen, denn wie du richtig erkannt hast, hast du in der ersten noch eine unbekannte ;)

teil b) ist ja einfach nur wert vergleichen mit existierenden teilchen

also umgewandelt habe ich:
q/m=(v/t)*(d/U)
und
q/m=v*/(B*r)
da hab ich jeweils v als unbekannte, aber zusätzlich noch t bei der oberen.
mit dem v, soll ich da eine Gleichung nach v umstellen, und dann in die anderen einsetzen? Beim t weiß ich nicht wie ich das jetzt noch rausbekomme. Aber schonmal vielen Dank, du hast mir sehr weitergeholfen ^^

habs grad mal durchgerechnet:

wir gehen aus von

q/m = v/(B*r) oder besser (q/m)^2 = v^2 / (B*r)^2 (1)
außerdem ist q * U/d = m*a

--> a= q/m * U/d (2)

durch den kondensator bekommt das teilchen eine senkrechte v-komponente

tan alpha = v(senkrecht) / v

v(senkrecht)= a*t = (2) einsetzen sowie (v= l/t) = q/m * U/d * l/v

also

tan alpha = q/m * U/d * l/v^2 oder v^2 = q/m * U/d * l/tan alpha (3)

jetzt (3) in (1) einsetzen und es steht da

(q/m)^2 = q/m * U/d * l/tan alpha * 1/(B*r)^2

q/m = (U* l) / (B^2 * r^2 * d * tan alpha)

prüf lieber nochmal nach obs von den einheiten her hinkommt^^

Vielen Dank, ich werds noch überprüfen, aber sieht alles plausibel aus.

Edit1: Also beim ersten überfliegen stimmen die Einheiten zwar, blos auf der falschen Seite des Bruchstriches, aber vielleicht hab ich mich auf vertan

Edit2: ok, beim richtigen Aufschreiben stimmen die Einheiten.

kein problem, ich studier das ja nich umsonst ;)

hm ich will Materialwissenschaft studiern.. ich glaub sowas kommt dann auch dran oder? ^^

klar da wirst du auch physik haben

Naja da du garantiert auch Physik haben wirst, kannste mal schön von ausgehn ;)
Guck mal ins Modulhandbuch der Uni, an der du studieren willst.