An die Enden eines gut isolierenden Kunststoffstreifens sind zwei Tischtennisbälle geklebt. Einer davon (links) ist mit einem metallischen Überzug versehen und negativ aufgeladen. Der andere, rechte Tischtennisball ist im Urzustand, stellt also einen guten Isolator dar. Diese Hantel ist in der Mitte auf einer Spitze fast reibungsfrei gelagert und befindet sich im Gleichgewicht.
a)Nähert man dem geladenen Tischtennisball der Hantel eine geladene Metallkugel, so treten Kräfte auf. Vergleiche die Empfindlichkeit der "Ladungshantel" mit dem nebenstehend dargestellten "Ladungspendel".
b)Was geschieht im oberen Bild, wenn die Metallkugel wie skizziert negativ geladen ist und sie dem negativ geladenen metallisierten Tischtennisball angenähert wird (keine Berührung)?
c)Beantworte die Frage von Teilaufgabe b) für den Fall, dass die Metallkugel positiv geladen ist.
d)Beantworte die Frage von Teilaufgabe b) für den Fall, dass die Metallkugel neutral ist.
a)Die "Ladungshantel" ist in der Regel empfindlicher als das "Ladungspendel", da bei ihr nur die Lagerreibungskräfte überwunden werden müssen. Dagegen tritt schon bei geringer Auslenkung des "Ladungspendels" eine rücktreibende Kraft auf, die sich als Resultierende der Fadenkraft und der Gewichtkraft des Balles ergibt.
b)Der metallisierte Tischtennisball wird abgestoßen: Gleichnamig geladene Körper stoßen sich ab!
c)Der metallisierte Tischtennisball wird angezogen: Ungleichnamig geladene Körper ziehen sich an!
d)Der metallisierte Tischtennisball wird angezogen: Die negative Ladung des Tischtennisballes influenziert die neutrale Metallkugel. Dabei werden die positiven Influenzladungen aufgrund ihrer geringeren Entfernung zum Tischtennisball stärker angezogen als die negativen Influentladungen.
