Elektrische Kraft im radialsymmetrischen elektrischen Feld (COULOMB-Feld) - Formelumstellung
Schwierigkeitsgrad:
leichte Aufgabe
a)
Zwei kleine Kugeln sind \(50\,\rm{cm}\) voneinander entfernt. Der Durchmesser der Kugeln kann gegenüber ihrer Entfernung vernachlässigt werden. Die eine Kugel trägt die Ladung \(1{,}0 \cdot {10^{-7}}\,{\rm{C}}\), die andere Kugel trägt die Ladung \(5{,}0 \cdot {10^{-6}}\,{\rm{C}}\).
Berechne den Betrag der Kraft, welche die Kugeln aufeinander ausüben.
b)
Zwei kleine Körper, die als geladene Massenpunkte betrachtet werden können, üben in der gegenseitigen Entfernung \(10{,}0\,\rm{cm}\) Kräfte mit dem Betrag \(300\,\rm{N}\) aufeinander aus. Der eine Körper trägt eine Ladung vom Betrag \({5{,}00 \cdot {{10}^{-5}}\,{\rm{C}}}\).
Berechne den Betrag der anderen Ladung.
c)
Die beiden Kugeln einer Influenzmaschine haben einen Durchmesser von \(2{,}00\,\rm{cm}\), tragen entgegengesetzte, betraglich gleiche Ladungen vom Betrag \(5{,}00 \cdot {10^{-7}}\,{\rm{C}}\) und ziehen sich mit Kräften vom Betrag \(0{,}224\,\rm{N}\) gegenseitig an.
Berechne den Abstand der beiden Mittelpunkte der Kugeln.
d)
Zwei Ladungen von jeweils \(8{,}0 \cdot 10^{-9}\,\rm{C}\) im Abstand von \(15\,\rm{cm}\) erfahren eine COULOMB-Kraft von \(2{,}6 \cdot 10^{-5}\,\rm{N}\).
Berechne hieraus einen Wert für die elektrische Feldkonstante.