Gravitationsfeld und elektrisches Feld

Welche der folgenden Aussagen sind richtig?

1) Im Prinzip heißt es immer, dass auf einen Körper in einem Feld immer eine Kraft wirkt, ganz gleich um welches Feld es sich handelt.

a) Beim Vergleich von elektrischen Feld müsste dies analog zum Gravitationsfeld sein

b) Elektrisches Feld und Gravitationsfeld lassen sich nicht vergleichen.

2) Betrachten wir zuerst einmal einen Körper (für das Gravitationsfeld ein Körper mit einer Masse m, für das elektrische Feld ein Körper mit der Ladung q) und ob Kräfte auf den Körper einwirken (wir betrachten beide Körper auf der Erdoberfläche)

a) Um den Körper mit der Masse m besteht ein Gravitationsfeld, d.h auf den Körper wird im Gravitationsfeld eine Kraft ausgeübt. Auf einen geladenen Körper wirkt im elektrischen Feld ebenfalls eine Kraft. Somit haben wir eine erste Analogie.

b) Auf einen geladenen Körper wirkt im elektrischen Feld zwar eine Kraft, auf einen Körper (mit Masse m) wirkt aber keine Kraft, daher kein Vergleich möglich.

3) Versuchen wir einmal beide Körper im jeweiligen Feld zu bewegen.

a) Bewegt man Körper im Gravitationsfeld oder elektrischen Feld muss keine Arbeit aufgewendet werden.

b) Heben wir den Körper mit der Masse m hoch, so muss Arbeit verrichtet werden (W = F·h = m·g·h). Entfernen wir einen geladenen Körper von einer geladenen Oberfläche (unterschiedlich geladen), muss ebenfalls Arbeit aufgewendet werden (W = F · s = q· E· s).

4) Betrachten wir die potentielle Energie der Körper im Gravitationsfeld bzw. im elektrischen Feld

a) Für die potentielle Energie eines Körpers mit der Masse m (Erdoberfläche als Nullniveau) gilt E = m·g·h. Für die potentielle Energie eines geladenen Körpers (negativ geladene Oberfläche als Nullniveau) gilt E = q· E· s

b) Ein geladenes Teilchen im elektrischen Feld hat keine potentielle Energie.

5) Für Körper in einem "Kraft"feld kann auch ein Potential bestimmt werden.

a) Das Potential (Körper im Gravitationsfeld) ist der Quotient aus potentieller Energie und Masse, P = g·h. Das Potential (eines geladenen Körpers im elektrischen Feld) ist P = E· s

b) Ein geladener Körper weist kein Potential in einem elektrischen Feld auf

6) Betrachten wir den Potentialverlauf der Masse (im Gravitationsfeld) bzw. der Ladung im elektrischen Feld, so gilt.

a) Der Potentialverlauf ist unterschiedlich.

b) Beide Kurven verlaufen mit P ~ 1/r

7) Nach dem langen Test haben wir festgestellt, dass ein Körper mit Masse m im Gravitationsfeld und ein geladener Körper im elektrischen Feld analog sind.

a) Richtig

b) Falsch

Physik Test – Vergleich zw. elektrischem Feld und Gravitationsfeld

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