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[Risolto] Problema di equilibrio elettrico

  

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In allegato il problema, cordiali saluti

18.Equilibrio
Due sferette $S$, ed $S$, di uguale massa sono fissate agli estremi di due fili ideali di lunghezza $l=80,0 cm$. Sulle sferette è presente la stessa carica elettrica $q=2.00 \cdot 10^{-5} C$. 

Il sistema è in equilibrio se i due fili sono disposti perpendicolarmente e sulla sferetta S, si applica una forza esterna orizzontale $\vec{F}$ come indicato in figura. Determina la massa delle sferette, la tensione dei fili e l'intensità della forza esterna $\vec{F}$.

18

Soluzioni: 

m = 0,203 kg

T1 = 3,97 N

T2 = F = 1,99 N

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2

Forza elettrostatica repulsiva tra le due cariche, avente direzione la congiungente S1 S2, cariche poste a distanza R= L*radice (2), L= 0,80 m

La tensione T2 e la forza F devono quindi equilibrare la componente orizzontale della forza repulsiva elettrostatica

T2=F= 1,99 N

Inoltre essendo le due sfere in equilibrio, la componente verticale della forza elettrostatica deve equilibrare la forza peso di S2

m1=m2= 0,203 kg

Screenshot 20230707 081657

La tensione del primo filo deve equilibrare la forza peso P1 e la componente verticale della forza elettrostatica repulsiva

T1 = P1+F_el-y = 3,97 N

Screenshot 20230707 082922

 

Oss: le componenti orizzontali e verticali della forza elettrostatica hanno stesso modulo (direzione di F_el sulla diagonale del quadrato) 



Risposta
SOS Matematica

4.6
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