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| Autor |
 Pendel im elektrischen Feld - Rechenproblem |
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Chocohuna
Aktiv 
Dabei seit: 05.02.2016
Mitteilungen: 71
 |  Themenstart: 2022-09-28
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Ich finde einfach den Denk- bzw. Rechenfehler nicht.
Ein Pendel wird mit der elektrischen Feldkraft von 0,1 N ausgelenkt und erreicht einen Auslenkwinkel von 30°.
https://matheplanet.com/matheplanet/nuke/html/uploads/b/45077_Zwischenablage02.jpg
Dann müsste doch vom Prinzip her die horizontale Komponente der Rückstellkraft, also F_x, so groß sein wie die Feldkraft F_el (siehe Skizze), damit sich beide Kräfte ausgleichen und so das Pendel ausgelenkt zur Ruhe kommt. Aber meine Rechnung sagt was anderes:
Fg = Fel : tan 30° = 0,173205 N
FR = Fg * sin 30° = 0,0860254 N
Fx = FR * cos 30° = 0,075 N ungleich 0,1 N
Woran liegt das? Vielen Dank!
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wladimir_1989
Senior 
Dabei seit: 23.12.2014
Mitteilungen: 1687
Wohnort: Freiburg
| Beitrag No.1, eingetragen 2022-09-28
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Hallo Chocohuna,
Deine letzte Gleichung ist falsch, denn \(F_x\) ist die Hypotenuse bezüglich \(F_R\) und nicht umgekehrt. Ich denke, es ist einleuchtender die Kräfte zu vergleichen, die entlang der Bewegungsrichtung des Pendels zeigen. Das wäre einmal \(F_R\) und die dazu entgegengerichtete Komponente der elektrischen Kraft \(F_{el}\cdot \cos(\alpha)\). Diese beiden Kräfte müssen vom Betrag her gleich sein. Du vergleichst \(F_{el}\) aber mit einer Komponente von \(F_R\).
lg Wladimir
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Chocohuna
Aktiv
Dabei seit: 05.02.2016
Mitteilungen: 71
| Beitrag No.2, vom Themenstarter, eingetragen 2022-09-28
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\quoteon(2022-09-28 19:35 - wladimir_1989 in Beitrag No. 1)
Hallo Chocohuna,
die Gewichtskraft \(F_g\) ist doch unabhängig vom elektrischen Feld und hängt nur von der Masse des Pendels ab. Wie lautet denn genau die Aufgabe?
lg Wladimir
\quoteoff
Laut Formelsammlung gilt aber Fel = Fg * tan phi. Mehr steht da nicht.
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wladimir_1989
Senior
Dabei seit: 23.12.2014
Mitteilungen: 1687
Wohnort: Freiburg
| Beitrag No.3, eingetragen 2022-09-28
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Hallo,
\quoteon(2022-09-28 19:54 - Chocohuna in Beitrag No. 2)
\quoteon(2022-09-28 19:35 - wladimir_1989 in Beitrag No. 1)
Hallo Chocohuna,
die Gewichtskraft \(F_g\) ist doch unabhängig vom elektrischen Feld und hängt nur von der Masse des Pendels ab. Wie lautet denn genau die Aufgabe?
lg Wladimir
\quoteoff
Laut Formelsammlung gilt aber Fel = Fg * tan phi. Mehr steht da nicht.
\quoteoff
Ok, ich habe die Aufgabe erst falsch verstanden. Der Beitrag 1 wurde jetzt korrigiert.
lg Wladimir
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Chocohuna
Aktiv
Dabei seit: 05.02.2016
Mitteilungen: 71
| Beitrag No.4, vom Themenstarter, eingetragen 2022-09-28
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\quoteon(2022-09-28 20:00 - wladimir_1989 in Beitrag No. 3)
Hallo,
\quoteon(2022-09-28 19:54 - Chocohuna in Beitrag No. 2)
\quoteon(2022-09-28 19:35 - wladimir_1989 in Beitrag No. 1)
Hallo Chocohuna,
die Gewichtskraft \(F_g\) ist doch unabhängig vom elektrischen Feld und hängt nur von der Masse des Pendels ab. Wie lautet denn genau die Aufgabe?
lg Wladimir
\quoteoff
Laut Formelsammlung gilt aber Fel = Fg * tan phi. Mehr steht da nicht.
\quoteoff
Ok, ich habe die Aufgabe erst falsch verstanden. Der Beitrag 1 wurde jetzt korrigiert.
lg Wladimir
\quoteoff
Danke!!
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