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Jenny1239



Anmeldungsdatum: 22.04.2019
Beiträge: 1

BeitragVerfasst am: 22. Apr 2019 21:03    Titel: Arbeit finden Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Wie kann man die Arbeit für folgende Anfangs- und Enddistanzen berechnen:

1)von 1.0 nm zu einem unendlichen Abstand,
2) von 1.0 mm zu einem unendlichen Abstand.
wir wissen schon ,dass Definition der Arbeit:
dw= ?F(ext) ?dr
(? sind Vektoren (ich weiss nicht wie kann man das zeichnen hier)
wobei ?F (ext) die äußere, auf das Objekt einwirkende Kraft, und ? eine Wegstrecke ist.
Coulomb?sches Gesetz: ?F=(Q1Q2)/(4piE0r^2)* ?r/r

wobei F eine elektrostatische Kraft, E0 die Permitivität im Vakuum und r der Abstand
zwischen den Teilchen ist. Q1 und Q2 sind die Ladungen der zwei Teilchen.

ich habe auch Konstanten gefunden:

e=1.6*10^-19C, E0=8.854*10^-12 F*m^-1



Meine Ideen:

habe gar keine Idee wie es geht , weil nur fange an

ich denke ich muss zuerst Arbeit ableiten aber wie geht es weiter oder ist es überhaupt richtig ist?
magician4
Administrator


Anmeldungsdatum: 05.10.2009
Beiträge: 11677
Wohnort: Hamburg

BeitragVerfasst am: 22. Apr 2019 21:59    Titel: Antworten mit Zitat

vorbemerkung:

der latex-befehl zur darstellung eines vektor lautet " \vec " , gefolgt von dem argument welches als vektor gekennzeichnet werden soll in geschweiften klammern {}
"F-vektor" wuerde man also so schreiben : \vec{F}
... dann markieren, und per obiger f(x) taste als in latex-darstellung zu zeigen kennzeichnen:

\vec{F}


bitte zum zeichnen von formeln latex o.ae. benutzen:
http://www.chemikerboard.de/topic,13714,-hoch--und-tiefstellen-usw.html



ansonsten:

kennst du dich mit integralrechnung aus?*)

... denn genau darum geht es hier, in anwendung auf ein konkretes physikalisches problem

herleitung fuer den allgemeinen fall: link
herleitung fuer den spezialfall des sich linearen entfernens: link


sodann, for starters, nachdenk-anschub:







... und von dort aus weiter durch substitution mit dem Coulomb-potential


gruss


Ingo



*)
falls nicht, so musst du diese unabdingbar dir zunaechst reinpfeiffen ehe du die aufgaben ueberhaupt inhaltlich bearbeiten kannst, denn ohne kenntnis der rechenregeln bist du hier komplett geborsten
ansonsten ists grundsaetzlich ebenfalls erforderlich, dir den zusammmenhang zwischen energie/arbeit und kraft physikalisch reinzuziehen, weil sonst der ansatz das ganze zu berechnen voellig unverstaendlich bleibt

_________________
ein monat im labor erspart einem doch glatt ne viertel stunde in der bibliothek!


Zuletzt bearbeitet von magician4 am 23. Apr 2019 11:42, insgesamt einmal bearbeitet
franz



Anmeldungsdatum: 05.04.2009
Beiträge: 273

BeitragVerfasst am: 23. Apr 2019 11:26    Titel: Antworten mit Zitat

Gelöscht wegen DOPPELPOST.
magician4
Administrator


Anmeldungsdatum: 05.10.2009
Beiträge: 11677
Wohnort: Hamburg

BeitragVerfasst am: 23. Apr 2019 11:58    Titel: Antworten mit Zitat

hallo franz,

so recht wie du mit deinem beitrag hast wenn es darum geht, die an einem system zu verrichtende ( oder aber durch ein system verrichtete) arbeit waehrend eines prozesses zu bestimmen - dann gelten zweifelsohne die von dir genannten vorzeichen - scheint es mir dennoch, dass es einen darueber hinausgehenden allgemeineren fall gibt: ich weiss garnet vorab, was da waehrend des weges von r1 nach r2 passieren wird (ausser, dass dort dann irgendwie eine arbeit W1,2 verrichtet wird, entweder am system oder durch das system)

dann habe ich, soweit mir erinnerlich, wie oben gezeigt ganz schlicht beidseitig zu integrieren, wobei mir das vorzeichen fuer W dann durch "obere grenze minus untere grenze" beim berechnen des bestimmten integrals quasi vor die fuesse faellt
... und genau das habe ich dann zu interpretieren: ist es negativ, so wurde an dem system arbeit verrichtet ( wir haben die ladungen also beispw. von einander entfernt), ists positiv, so haette das system sodann halt arbeit geleistet, nach aussen hin

ist dieser ansatz nicht korrekt?



gruss

Ingo

EDIT:

franz hatte seinen beitrag noch waehrend ich an meiner nachfrage schrieb geloescht, wahrscheinlich weil er fand, dass er zu meinem redundant war.
da sich meine nachfrage allerdings unabhaengig von "redundanz" auf die vorzeichen-konvention bezieht, hier noch einmal sein - eigentlich geloeschtes - posting als zitat:
Zitat:
Mir scheint noch die Angabe der Ladungen zu fehlen.

Zweitens gibt es ein generelles Problem bei der Festlegung des Begriffs / Vorzeichens der Arbeit, das leider oft dadurch verschleiert wird, daß man nur mit Beträgen rechnet und das Ergebnis dann irgendwie "gefühlt" interpretiert.

In der Regel ist Arbeit als äußere Arbeit definiert, die von einer äußeren Kraft am System verrichtet wird (wichtig beispielsweise auch bei den Hauptsätzen der Thermodynamik oder im Gravitationsfeld; man kommt sonst schnell in Teufels Küche) und damit gegen die innere Kraft gerichtet ist.
Bei der Verschiebung einer Ladung also , wobei natürlich noch auf die Richtung der Vektoren zu achten ist.
Weitergehend kommt man so i.a. zur potentiellen Energie U, die entsprechend mit dem Kraftfeld zusammenhängt.

_________________
ein monat im labor erspart einem doch glatt ne viertel stunde in der bibliothek!


Zuletzt bearbeitet von magician4 am 23. Apr 2019 12:17, insgesamt einmal bearbeitet
franz



Anmeldungsdatum: 05.04.2009
Beiträge: 273

BeitragVerfasst am: 23. Apr 2019 12:14    Titel: Antworten mit Zitat

EDIT

Hallo Ingo,

entschuldige bitte, daß ich meine Randbemerkung so abrupt gelöscht habe. Das Doppelposting des Fragestellers an anderer Stelle ging mir ziemlich auf den Sack.

Ansonsten kenne ich aus Physikbüchern beide Ansätze / Definitionen: innere (mir sympatischere) und äußere Arbeit, was auch nicht problematisch ist, sofern man weiß was man tut. Bei der Behandlung schulischer Aufgaben ist es aber wohl besser sich festzulegen und dort dominiert meines Wissens die zweite Variante. Auch bei Deinem Link läuft es so, mit der äußeren Kraft . Ein anschauliches Beispiel wäre das Anheben eines Körpers .

Daneben noch der technische Hinweis auf die Beachtung der Vorzeichen, bei dreimal minus wird es unübersichtlich.

Das wichtigste zum Schluß: Es ist alles andere als selbstverständlich, daß das Integral unabhängig vom Weg ist; prominentes Beispiel: Reibung.

mfG! smile
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