Kräfte zwischen den Bausteinen der Materie

1. Kräfte zwischen den Bausteinen der Materie • Massen* – immer anziehend: Gravitationsgesetz • Ladungen* – anziehend oder abstoßend: Coulombgesetz • Kraft auf bewegte Ladungen: Lorentz-Kraft • *Es gibtkeine Ladung ohne Masse • *Es gibt Massen ohne Ladung

2. Eigenschaften der Ladungen: • Zwischen Ladungen wirken Kräfte • Es gibt zwei Arten von Ladungen: Positive und Negative Ladungen • Gleichnamige Ladungen stoßen sich ab, ungleichnamige ziehen sich an • Im unbehandelten Zustand sind die Körper elektrisch neutral: Es gibt gleich viele positive wie negative Ladungen. • Es gibt eine kleinste Ladung, die Elementarladung

3. Einheit der Ladung, die Elementarladung ,

4. Das Coulombgesetz Ungleichnamige Ladungen ziehen sich an

5. Das Coulombgesetz Gleichnamige Ladungen stoßen sich ab

6. Das Coulombgesetz

7. Abstoßung gleichnamiger Ladungen: Das ist die gesuchte, Distanz haltende Kraft!

8. Eigenschaften der Bausteine der Materie • Es gibtkeine Ladung ohne Masse • Deshalb erfordert die Beschleunigung geladener Teilchen mechanische Kraft, • Es gibt Massen ohne Ladung

9. Beispiele: Die Elementarteilchen

10. Beispiel: NaCl Kristall

11. Coulomb-Kräfte zwischen zwei unterschiedlich geladenen Teilchen, z. B. einem Na+ - und einem Cl- Ion

12. Aufbau der Ionen: Na+ Cl- Cl Kern, 17 e Na Kern, 11 e Elektronen-hülle , 10 -e Elektronen-hülle , 18 -e Ladung 1e Ladung -1e

13. Anziehung zwischen ungleichnamigen Ladungen bei Abstoßung zwischen gleichnamigen Ladungen bei Kräftegleichgewicht bei

14. Resultat bei Anordnung in drei Dimensionen: NaCl-Kristall 0,18 nm 0,2 nm 0,18 nm 0,56 nm

15. Zum Aufbau der Materie: • Die Materie besteht aus Massen und Ladungen, die im dreidimensionalen Raum auf vielfältige Weise kombiniert werden können • Coulomb- und Trägheitskräfte steuern die Struktur auf atomarer Skala (z. B. Struktur der Moleküle), • Gravitations- und Trägheitskräfte wirken in großen Dimensionen (z.B. Satellitenbahnen, Planetenbewegung) • Kräfte werden durch Felder übermittelt • Die Energie bleibt bei allen Vorgängen erhalten ISS