Geladener Körper
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Exercise:
In einem horizontalen Rohr befindet sich ein Körper g -microcoulomb. Er kann sich im Rohr reibungsfrei bewegen. Unter dem Rohr fest montiert in m Abstand befindet sich ein weiterer mit mC geladener Körper. Zeige dass für kleine Auslenkungen der Ladung im Rohr eine harmonische Schwingung vorliegt. center tikzpicturescale. drawwhite . .--. .; drawwhite . .--. .; draw --; draw .--.; draw . ellipse . and .; draw .. controls -. and -.. .. .; draw .. controls . and .. .. .; draw .. controls . and .. .. .; drawfillred!!white fill opacity. -- .. controls . and .. .. . -- . -- . .. controls -.. and -. .. ; drawsnakebrace colorgreen!!black . .--.- noderightpt abovept d; shadeball colorblue!!white . circle .; shadeball colorred!!white - circle .; node at - +; node at . -; drawsnakebrace colorgreen!!black .--. nodeleftpt above.pt y; tikzpicture center
Solution:
Die Lösungsskizze zum Problem sieht wie folgt aus: center tikzpicturescale. drawwhite . .--. .; drawwhite . .--. .; draw --; draw .--.; draw . ellipse . and .; draw .. controls -. and -.. .. .; draw .. controls . and .. .. .; draw .. controls . and .. .. .; drawfillred!!white fill opacity. -- .. controls . and .. .. . -- . -- . .. controls -.. and -. .. ; drawsnakebrace colorgreen!!black . .--.- noderightpt abovept d; shadeball colorblue!!white . circle .; shadeball colorred!!white - circle .; node at - +; node at . -; drawsnakebrace colorgreen!!black .--. nodeleftpt above.pt y; node at .- F_mboxscriptsizeelekt-kfracq_q_r^; filldrawfillyellow!drawyellow!!black . -- . arc :-.: -- cycle; node at . -. alpha; draw- thick red .--.. noderight F; % angle: . degrees draw- thick . -- +. -.;% nodebelow F_mboxscriptsizeelekt; % length: . shadeball colorblue!!white . circle .; node at . -; nodered at . - FF_mboxscriptsizeelekt cosalpha; node at . -. cosalphafracyr; node at . -. F -k fracq_q_y^+d^ fracysqrty^+d^; tikzpicture center Mit etwas Mathematik kann man sehen dass die Physik die Form F-kfracq_q_d^ y hat -- und es sich somit für kleine Auslenkungen um eine harmonische Schwingung handelt.
In einem horizontalen Rohr befindet sich ein Körper g -microcoulomb. Er kann sich im Rohr reibungsfrei bewegen. Unter dem Rohr fest montiert in m Abstand befindet sich ein weiterer mit mC geladener Körper. Zeige dass für kleine Auslenkungen der Ladung im Rohr eine harmonische Schwingung vorliegt. center tikzpicturescale. drawwhite . .--. .; drawwhite . .--. .; draw --; draw .--.; draw . ellipse . and .; draw .. controls -. and -.. .. .; draw .. controls . and .. .. .; draw .. controls . and .. .. .; drawfillred!!white fill opacity. -- .. controls . and .. .. . -- . -- . .. controls -.. and -. .. ; drawsnakebrace colorgreen!!black . .--.- noderightpt abovept d; shadeball colorblue!!white . circle .; shadeball colorred!!white - circle .; node at - +; node at . -; drawsnakebrace colorgreen!!black .--. nodeleftpt above.pt y; tikzpicture center
Solution:
Die Lösungsskizze zum Problem sieht wie folgt aus: center tikzpicturescale. drawwhite . .--. .; drawwhite . .--. .; draw --; draw .--.; draw . ellipse . and .; draw .. controls -. and -.. .. .; draw .. controls . and .. .. .; draw .. controls . and .. .. .; drawfillred!!white fill opacity. -- .. controls . and .. .. . -- . -- . .. controls -.. and -. .. ; drawsnakebrace colorgreen!!black . .--.- noderightpt abovept d; shadeball colorblue!!white . circle .; shadeball colorred!!white - circle .; node at - +; node at . -; drawsnakebrace colorgreen!!black .--. nodeleftpt above.pt y; node at .- F_mboxscriptsizeelekt-kfracq_q_r^; filldrawfillyellow!drawyellow!!black . -- . arc :-.: -- cycle; node at . -. alpha; draw- thick red .--.. noderight F; % angle: . degrees draw- thick . -- +. -.;% nodebelow F_mboxscriptsizeelekt; % length: . shadeball colorblue!!white . circle .; node at . -; nodered at . - FF_mboxscriptsizeelekt cosalpha; node at . -. cosalphafracyr; node at . -. F -k fracq_q_y^+d^ fracysqrty^+d^; tikzpicture center Mit etwas Mathematik kann man sehen dass die Physik die Form F-kfracq_q_d^ y hat -- und es sich somit für kleine Auslenkungen um eine harmonische Schwingung handelt.