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esercizio fisica aiuto

  

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Mi potreste aiutare a fare questo esercizio

Quattro cariche si trovano nei vertici di un quadrato, come illustrato in figura. Poni q=2,4 µC e d=33 cm e determina la direzione e l'intensità della forza elettrostatica risultante alla quale è soggetta la carica puntiforme q_2 

Soluzione: 175°; 4,22 N

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Forze su q2 negativa; q2 = - 2 q;  q = 2,4 * 10^-6 C

q1 = + q;  q3 = - 3 q; q4 = 4q 

F12 = k q1 q2 / 0,33^2; attrattiva da q2 verso il basso tra q1 e q2 ;

F12 = k * q * 2q /0,33^2 = k 2 q^2 / 0,33^2;

F12 = 9 * 10^9 * 2 * (2,4 * 10^-6)^2 / 0,33^2 = 0,104 / 0,109 = 0,95 N;

 

F32  = k 3q * 2q /0,33^2 = k 6q^2/0,33^2; repulsiva da q2 verso sinistra, tra q2  e q3;

F32 = 9 * 10^9 * 6 * (2,4 * 10^-6)^2 / 0,33^2 = 0,311/ 0,109 = 2,85 N;

distanza q4 da q2 = diagonale = 0,33 * radice(2)

F42 = k 4q * 2q /[0,33 * radice(2)]^2; repulsiva da q2 a 45° ;

F42 = 9 * 10^9 * 8 * (2,4 * 10^-6)^2 / [0,33^2 * 2];

F42 = 0,415/ (0,109 *2) = 0,415 / 0,218 = 1,90 N; repulsiva:  q4 e q2 sono negative,

Componenti di F42:

F42x   =1,90 * cos45° = 1,34 N verso sinistra;

F42y = 1,90 * sen45° = 1,34 N verso l'alto;

F = Forza risultante su q2:

Fx = F32 + (F42 x) =  2,85 + 1,34 = 4,19 N verso sinistra;

Fy = F42y - F12 = 1,34 - 0,95 = + 0,39 N  verso l'ato;

F risultante = radicequadrata(4,19^2 + 0,39^2) = radice(17,71) = 4,21 N;

tan(angolo) = Fy / Fx = 0,39 / 4,19 = 0,093;

angolo = arctan(0,093) = 5,3°  sopra l'asse x, verso sinistra.

180° - 5,3° = 174,7° = 175° (circa) rispetto al verso positivo dell'asse x

Faccio un disegno:

Forze elettr

Ciao  @piastrino

 

@mg Grazie ho capito tutto

@piastrino  bravo. Ho fatto fatica a rappresentare i vettori nel disegno. Ciao. Almeno  mettimi un voto positivo sul cuoricino in alto.



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Risposta
SOS Matematica

4.6
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