Das Coulomb'sche Gesetz: Herleitung, Regressionen und fundamentale Zusammenhänge
Bieso- Mathe-Physik
https://www.youtube.com/watch?v=ulKmkSdLVEk

Transkript (automatisch erstellt)

0:00 hallo meine lieben Freunde und herzlich willkommen zu einem weiteren Video dieser knackigen abiturreihe des Faches Physik wo wir uns
0:07 heute das kolumbische Gesetz anschauen mit Herleitung es gibt eine Sache für die Leute die neu sind und sich das Ganze anschauen ob das Video jetzt
0:15 hilfreich ist oder nicht zu allererst bauen wir chronologisch aufeinander auf das heißt solltet ihr feststellen irgendwo habt hier Lücken dann schaut
0:22 euch einfach das erste Video in dieser Playlist an und arbeitet euch dadurch zweitens diese Videos sind zwar für jedes Bundesland und auch un hängig
0:30 davon ob ihr Leistungskurs oder Grundkurs macht aber spezifisch hilfreich ist das für die Leute die in Niedersachsen Physik Leistungskurs
0:36 machen das heißt selbst wenn ihr jetzt grundkursschüler seid werdet ihr hier wahrscheinlich mehr Infos kriegen als ihr braucht und zu viele Infos werden
0:44 euch nicht schaden so es geht um folgenden Gedanken ich habe zwei Ladungen Q1 und Q2 die Einheit der Ladung kennt ihr ja hoffentlich ist Komb
0:54 Ladungen üben ja eine Kraft auseinander aufeinander auf okay zwei positive Ladungen stoßen sich ab da wir eine Kraft zwischen den beiden positiv
1:02 negativ ziehen sich an das heißt da wirkt auch eine Kraft und so weiter und jetzt fragen wir uns wie beeinflussen sich diese Ladungen im Bezug auf die
1:10 Kraft wie beeinflussen euch eure Freunde bei mir ist das relativ gibt's gar kein Einfluss weil ich keine Freunde habe Spaß das ist wahrscheinlich eher bei
1:19 euch das ist das was wir hier betrachten wollen aber in Bezug auf die Kraft also welche Kraft wirkt zwischen den beiden so und jetzt kann man das ganze
1:27 untersuchen untersuchen macht H häufig durch Experimentieren wie es in diesem Fall auch der Fall ist ihr guckt okay ich habe die Ladung Q1 die variiere
1:39 ich z.B sagen wir mal ist komplett übertrieben ein Komb und dann zwei Komb und dann dre Komb und so weiter und dann habe ich Q2 die ist fest okay also eine
1:50 Ladung halte ich fest verändere ich nicht und ich verandere die andere Ladung und dann gucke ich wie verändert sich denn die Kraft experimentell jetzt
1:58 und dann packe ich dazu jetzt eine weitere Tabelle wo hier steht Q1 x Q2 ich weiß das jetzt vielleicht zu viel auf einmal aber ich ihr werdet das
2:08 Verstehen vertraut mir denn in wenn es um Zusammenhänge geht wenn man Zusammenhänge untersucht dann ist das ja an sich schwierig weil es sehr viele
2:18 Einflussfaktoren gibt wenn sich das ändert dann passiert das wenn sich das ändert passiert das deshalb macht man das in der Physik so wenn man
2:25 experimentiert dass man sagt okay ich lasse alle Größen fest so wie sie sind und veränder nur eine davon in dem Fall lasse ich Q2 so wie sie ist aber ich
2:34 verändere Q1 und dann gucke ich okay wenn ich Q1 verändere wie verändert sich die Kraft dann werdet ihr Werte haben die ich hier in der Tabelle nicht
2:43 eingetragen habe weil ich zu faul bin um mir welche rauszusuchen oder auszurechnen und dann wäre der nächste Schritt wenn ihr jetzt beispielsweise
2:51 sowas in der Klausur habt dann müsstet ihr das wahrscheinlich in dem Diagramm zeichnen okay wo ihr auf der x-Achse Q1 x Q2 auf auf der Y-Achse F habt
3:01 natürlich mit Einheiten hier müsste in der Tabelle auch die Einheiten stehen so dann tragt ihr die Werte ein und dann seht ihr ein gewissen Zusammenhang in
3:09 diesem Fall in diesem Beispiel ist das gradleniger Zusammenhang ein proportionaler Zusammenhang so und dann könnt ihr sagen okay dadurch dass ich
3:17 diesen Grafen gezeichnet habe vermute ich einen proportionalen Zusammenhang zwischen F und Q1 mal Q2 also noch mal hier rechne ich hier habe hier variiere
3:29 ich Q1 und hier rechne ich einfach Q1 x Q2 okay Q1 multipliziere ich mal Q2 und hier gucke ich wie die Kraft zwischen Q1 und
3:40 Q2 ist im nächsten Schritt trage ich das ganze in dem Diagramm ein und zwar mache ich die untere Tabelle warum die untere das zeige ich euch gleich da habe ich Q1
3:49 x Q2 und dann habe ich hier F und dann sehe ich einen proportionalen Zusammenhang bzw ich weiß es noch nicht ich vermute es anhand dieser gerade wie
3:57 könnt ihr das ganze dann feststellen dazu müsst ihr eine Regression durchführen eine Regression heißt ihr nehmt das ganze tippt das in euer
4:04 Taschenrechner ein und dann kriegt ihr Werte aber ein ein ein eigenes Video zu Regression findet ihr bei mir hier klickt einfach auf das i dann kommt ihr
4:11 auf das Video weil das möchte ich hier jetzt nicht bei allen drei Tabellen machen ich zeige euch aber nur wirklich wie man das auch
4:17 leistungskursmäßig auf bestimmte Zusammenhänge kommt so und wenn ihr die Regression durchführt stellt ihr fest ihr kriegt eine Gleichung raus und
4:24 anhanddessen wisst ihr okay es ist ein proportionaler Zusammenhang und dadurch ist die Kraft proportional zu Q1 mal Q2 das heißt die Kraft ist proportional zu
4:35 den beiden Ladungen was bringt mir das jetzt das schauen wir uns im nächsten Schritt an im nächsten Schritt untersuchen wir
4:42 jetzt wie die Kraft sich ändert wenn der Abstand sich verändert also wenn die Ladungen nah beieinander sind wie ist dann die Kraft wenn sie auseinander
4:50 gehen wird die Kraft noch stärker wird sie schwächer oder bleibt sie gleich und auch hier variieren wir den Abstand und lassen jetzt alles so wie es ist also Q2
4:59 verändern wir nicht Q1 verändern wir nicht wir möchten nur wissen was passiert wenn sich der Abstand dieser beiden Ladungen voneinander variiert und
5:08 wie dann die Kraft da aussieht auch hier kriegt ihr durch die Experimente paar Werte die in dieser Tabelle eingibt diese Werte zeichnet hier in einem
5:17 Diagramm und auch hier vermutet ihr dann einen gewissen Zusammenhang hier könnte man denken es ist antiproportional tatsächlich ist der Zusammenhang der
5:26 davorliegt 1 durch R qur wobei dazu sagen muss dass in diesem Beispiel das relativ schwierig ist also ich bezweifle sehr sehr stark dass sie irgendwo eine
5:36 Regression durchführen müsst wo ihr vermuten müsst dass das 1 durch R Quadrat ist das wird wahrscheinlich nicht passieren aber einfach nur
5:43 theoretisch okay wir führen eine Regression durch hier habe ich das einfach verändert zu 1 durch R qur und dann sieht der Zusammenhang proportional
5:52 aus so ich möchte nicht viel mehr da drauf eingehen vielleicht mache ich ein einziges Video ein eigenes Video dazu wenn ihr ihr das nicht verstanden habt
6:00 schreibt das bitte jetzt in die Kommentare oder stimmt einfach hier ab dann kann ich das ganze noch mal detailliert erklären wie das jetzt
6:07 zustande kommt und wie da jetzt propor wieso das jetzt so aussieht wie es ist auf jeden Fall vermuten wir anhand von diesem Graf hier ein proportionalen
6:16 Zusammenhang zwischen F und 1 dur r²adr stabil also machen wir das quadratisch abnehmt 1 durch r²r und auch hier stellt ihr durch die Regression
6:26 fest dass F proportional zu 1 durch R Quadrat ist so jetzt sind wir fertig mit den ganzen Regression macht euch keine Sorgen mehr jetzt kommen wir zum
6:36 eigentlichen kolumbschen Gesetz was haben wir jetzt also wir haben zwei Zusammenhänge festgestellt zuerst dass die Kraft proportional zu Q1 x Q2 ist
6:46 und dass sie proportional zu 1 durch R Quadrat ist und jetzt müsst ihr eure mat Skills raushauen bei proportionalen Funktion 7te klasse wenn etwas
6:54 proportional zu etwas ist dann bedeutet das dass dieses Etwas nichts anderes ist als eine konstante mal das andere etwas ihr habt gar kein Wort verstanden ich
7:04 weiß also eine Tabelle z.B lolliis ich liebe dieses Beispiel und Geld ein Lolli kostet 2 € zwei Lolis Kosten 4 €. 3 Lollis Kosten 6 € so das heißt das Geld
7:18 was ich zahlen muss ist proportional zu den Anzahl der lolliis wenn ich jetzt also wissen will wie viel Geld ich insgesamt zahlen muss dann ist das ja
7:25 zweimal die Anzahl der lolliis ne also wie viel Geld Euro zahle ich wie viel Lolis habe ich ein also setze ich für die Lolis 1 ein dann habe ich 2 € die
7:34 ich zahlen muss das sollte s eigentlich wissen ich wollte es nur noch mal kurz erklärt erklären und das haben wir hier auch also F ist proportional zu 1 dur R
7:45 Quadrat und ist proportional zu Q1 x Q2 dementsprechend kann ich schreiben F ist irgendeine konstante mal Q1 x Q2 dur r² bzw eine konstante mal 1 dur r² mal Q1
8:01 mal Q2 so es gibt jetzt eine Sache wenn ihr das jetzt irgendwie nicht verstanden habt dann liegt das nicht daran dass das Video zu schwierig ist oder dass das
8:10 Thema schwierig ist sondern dann habt ihr Lücken in Mathe die Ihr unbedingt nachholen müsst proportionale Funktion schaut euch das bitte noch mal an
8:18 dadurch dass ich detailliert in diese Themen reingehe solltet ihr auch feststellen wo eure Lücken sind wenn ich irgendetwas erwähne deshalb es ist
8:25 Abitur also wenn ihr es ernst meint dann schreibt das auf und holt das nach meine lieben Freunde weil wir gehen hier auch chronologisch vor ich versuche alles
8:32 abzudecken so alles abir relevante natürlich diese Konstante jetzt ihr müsst also so wie ich es gesehen habe muss man jetzt dafür nicht wissen wie
8:42 man jetzt da drauf kommt aber auch wenn ihr das wissen müsst schreibt das in die Kommentare dann mache ich ein Video dazu also diese Konstante stellt man fest ist
8:49 1 dur 4 pi mal 0 0 ist eine konstante die werdet ihr in euren Tafelwerk beispielsweise haben könnt ihr lesen und die ist 8,85 4 2 x
9:00 10 hoch-12 amperesekunde durch Voltmeter ungefähr so das ist jetzt viel ich weiß aber das setzt ihr jetzt für K ein und
9:10 dann ist das endgültige kolomsche Gesetz was ihr rauskriegt das hier so heißt wenn ich die Kraft zwischen zwei Ladungen berechnen möchte
9:22 dann mache ich das hiermit ich brauche dazu den Abstand da frage ich mich wie weit sind sie voneinander und da dann frage ich mich noch mal was für Ladungen
9:31 sind das denn ich gebe euch mal eine typische Aufgabe die da dran kommt eine sehr einfache die dazu kommt ihr habt eine Ladung mit Q1 zwei Ladungen die 5
9:40 cm voneinander entfernt sind die eine Ladung ist irgendwie 10 millikouomb und die andere ist 20 millicouomb und dann sollt ihr jetzt die Kraft zwischen den
9:51 beiden ausrechnen dann tippt ihr setzt ihr das einfach dafür ein es gibt nur eine Sache noch dazu ihr müsst in Physik auf die ein Einheiten achten ihr könnt
10:01 jetzt hier nicht mit 5 cm rechnen also ihr könnt jetzt nicht einfach 5 cm einsetzen also 5 sondern ihr müsst 0,05 M das müsst ihr einsetzen also auch
10:11 hier müsst ihr wissen was ist Milli was ist Mikro das sind alle Sachen die ihr üben müsst ich zeige euch das noch mal für EU Abitur also die Konzepte das was
10:21 ich hier erklärt habe von Konzept sollte verständlich sein wenn ihr Fragen habt oder irgendwas nicht versteht und nicht wisst wie es anwendet dann liegt's an
10:28 euch dann müsst ihr Aufgaben machen weil das ist die einzige Methode wie ihr euer Wissen äh befestigen könnt Konzepte verstehen und dann Aufgaben nicht
10:35 Aufgaben machen wenn ihr das Konzept nicht verstanden habt dann seid ihr am Arsch und irgendwie habt Depression oder so aber
10:42 so viel erstmal dazu zum kolumbischen Gesetz also die theoretische Herleitung Regression schaut euch das Video dazu an und ja wir sehen uns im nächsten Video
10:49 meine Freunde auf Wiedersehen