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Millikan-Versuch: Sinkgeschwindigkeit der Tröpfchen ?

Frage: Millikan-Versuch: Sinkgeschwindigkeit der Tröpfchen ?
(16 Antworten)

 
Näherungsweise gilt für Öltröpfchen das Reibungsgesetz von Stokes F=6*pi*r*n*v
(n= 18*10^-6 Ns/m²:die Zähisgkeit der Luft) ) also das ist so en komisches n

Die Dichte des verwendeten Öls ist dichte= 983kg/m³.
Berechnen sie die Sinkgeschwindigkeit des Tröpfchens (r=1*10^-6m), die sich nach kurzer Zeit ohne Feld einstellt


ja also um ne Geschwindigkeit auszurechenen, brauch ich doch noch die Zeit? oder? und die strecke brauch ich ja auch noch

weil v= s/t


aber egalich setze das jz einfach in die Reibungsgesetz formel, ich versteh zwar nicht so genau wieso, aber ich weiß nicht was ich ansonsten tun soll:

F=6*pi*r*n*v
F= 3,39* 10^-10 * v

ja und jz?
GAST stellte diese Frage am 03.05.2011 - 20:39


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Beiträge 2737
102		 Antwort von v_love | 03.05.2011 - 20:44
zur erklärung: du schießt deine tröpchen rein, sie fallen runter (vergleich: regentropfen) aufgrund der gewichtskraft, die geschwindigkeit nimmt zu, damit auch die zu v prop.
reibungskraft -->der geschwindigkeitszuwachs wird immer kleiner -->"im unendlichen" ist die beschleunigung 0 (das unendliche ist natürlich hier eine kleine zeitspanne)
dann gilt im stationären zustand für die endgeschwindigkeit v: F(r,stokes)=F(g)=m*g, kannst nach v auflösen.

 
 Antwort von GAST | 03.05.2011 - 20:58
hä? ok also es ist eig logisch dass die geschwindigkeit zuerst zunimmt und dass daurch die reibungskraft zunimmet, weil sie zu v proportional ist; und wieso wird dann der geschwindigkeitszuwachs kleiner? weil das ist doch proportional


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Beiträge 2737
102		 Antwort von v_love | 03.05.2011 - 21:00
eben deshalb wird ja auch der geschwindigkeitszuwachs geringer, die gesamtkraft wird nämlich immer geringer.

 
 Antwort von GAST | 03.05.2011 - 21:02
ok aber dann ist es nicht mehr proportional oder?


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Beiträge 2737
102		 Antwort von v_love | 03.05.2011 - 21:06
die (steokes´sche) reibunsgkraft ist grundsätzlich prop. zu -v.

 
 Antwort von GAST | 03.05.2011 - 21:14
na gut okay

F(r,stokes)=F(g)=m*g
ähm das muss doch heißen dass das Tröpfchen dann schwebt oder?
ah neee beide Kräfte sind ja nach unten gerichtet....

mmh okay,
6*pi*r*n*v= m*g

ja aber ich weiß gar nicht was m ist


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Beiträge 2737
102		 Antwort von v_love | 03.05.2011 - 21:29
"ah neee beide Kräfte sind ja nach unten gerichtet...."

nein, eben nicht.
natürlich ist die stokes-kraft antiparallel zur bwegung, also nach oben gerichtet.
schweben tut es aber auch nicht, hab ja schon erklärt wieso.

"ja aber ich weiß gar nicht was m ist"
m=dichte*volumen, wie man das vlumen berechnet solltest du wissen.

 
 Antwort von GAST | 03.05.2011 - 21:39
ja dann versteh ich nciht wieso es nicht schwebt
ist die gewichtskraft größer als die reibungskraft die proportional zu v. ist? aber dann kann man es doch gar nicht gleichsetzen
hä?
und volumen= 3/4 * pi * r³
oder?


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Beiträge 2737
102		 Antwort von v_love | 03.05.2011 - 21:43
"ist die gewichtskraft größer als die reibungskraft die proportional zu v. ist?" am anfang ja, dann wird der unterschied immer geringer bis er für große t ganz verschwindet.

du gehst hier vom stationären fall aus (keine beschleunigung, feste sinkgeschwindigkeit), und dann hast du nunmal kräftegleichgewicht.

und V=4/3*pi*r³.

 
 Antwort von GAST | 03.05.2011 - 21:50
mmh ok
also ich hab so en komisches ergebnis und zwar

v= 2,13*10^-13 m/s
aber das klingt komisch, ich hab immer probleme mit den potenzen....

und für Volumen hatte ich 2,35*10^-6
m= 2,31*10^-3

stimmt das so?


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Beiträge 2737
102		 Antwort von v_love | 03.05.2011 - 21:52
mit den einheiten hast du´s scheinbar auch nicht so ...

ich habe m=4,1*10^-15Kg, ist ja auch rel. klein das tröpchen.

 
 Antwort von GAST | 03.05.2011 - 21:56
ja jz hab ich für v= 3,79* 10^-25 m/s


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Beiträge 2737
102		 Antwort von v_love | 03.05.2011 - 22:00
bei dem zahlenwert, solltest du nochmal nachdenken.

 
 Antwort von GAST | 03.05.2011 - 22:04
ja ich hab F=6*pi*r*n*v=m*g
und dann nach v umgestellt, also so:

m*g/ 6*pi*r*n = v

und dann des m was du mir gegeben hast
und dann für g 9,81 N/kg
und dann für r des was angegeben ist und bei n auch des was angegebn ist
und dann hab ich halt für v 3,79*10^-25 m/s raus

und was hab ich jz so falsch gemacht


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Beiträge 2737
102		 Antwort von v_love | 03.05.2011 - 22:06
keine ahnung, falsch eingetippt vielleicht.

 
 Antwort von GAST | 03.05.2011 - 22:09
ich habs grad nochmal eingestippt
und bekomm dasselbe ergebnis
kannst dus mir nicht einfach sagen, bitte

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