Um zu verstehen, wie sich die zwischen zwei Elektronen wirkende abstoßende Kraft ändert, wenn ihr Abstand verdoppelt wird, greifen wir auf das Coulomb-Gesetz zurück. Dieses besagt, dass die Kraft zwischen zwei geladenen Partikeln direkt proportional zum Produkt ihrer Ladungen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihres Abstands ist.
Um zu verstehen, wie sich die zwischen zwei Elektronen wirkende abstoßende Kraft ändert, wenn ihr Abstand verdoppelt wird, greifen wir auf das Coulomb-Gesetz zurück. Dieses besagt, dass die Kraft zwischen zwei geladenen Partikeln direkt proportional zum Produkt ihrer Ladungen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihres Abstands ist.
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Das Coulomb-Gesetz lässt sich formulieren als $F = k \frac{q_1 \cdot q_2}{r^2}$, wobei $F$ die Kraft ist, $k$ die Coulomb-Konstante, $q_1$ und $q_2$ die Ladungen der Partikel und $r$ der Abstand zwischen den Partikeln. Wenn der Abstand $r$ verdoppelt wird, also $r$ zu $2r$ wird, ändert sich die Gleichung zu $F' = k \frac{q_1 \cdot q_2}{(2r)^2} = k \frac{q_1 \cdot q_2}{4r^2}$. Das zeigt, dass die Kraft $F'$ nur noch ein Viertel der ursprünglichen Kraft $F$ ist, da der Nenner durch das Quadrat der Abstandsverdopplung um den Faktor 4 zunimmt.
Die korrekte Antwort ist also, dass die Kraft nur noch ein Viertel so groß ist.
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P00213
Für Fragen zur Elektrostatik ist es essenziell, sich das Coulomb-Gesetz und insbesondere die umgekehrte quadratische Abhängigkeit der Kraft vom Abstand zwischen den Ladungen einzuprägen. Übe, wie sich die Kraft ändert, wenn Abstände modifiziert oder Ladungen variiert werden
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