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Problema di fisica.

  

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Due cariche elettriche puntiformi identiche e positive sono poste in acetone (ε=21) alla distanza di 2,8 cm. L'energia potenziale del sistema formato dalle due cariche vale 1,9 nJ. Si calcoli il valore delle due cariche e il potenziale elettrico generato in un punto che dista 4 cm da una di esse e 5 cm dall'altra. Il risultato è Q = 3,5 *10^-10 C - V = 6,7 V. Grazie

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L'energia potenziale (grandezza scalare, unità di misura Joule) di un sistema di due cariche risulta:

U= [1 / (4*pi*€0 * €r)] * (Q1*Q2/R)

 

Da cui si ricava:

Q= radice (4*pi* R * €0 * €r * U) 

 

Nel nostro caso:

Q1=Q2 = Q

€r = costante dielettrica relativa = 21

U= 1,9 nJ

R= 2,8 cm

 

Sostituendo i valori numerici otteniamo:

Screenshot 20230103 193140
Screenshot 20230103 193201

Q= 3,5 * 10^ (-10) C

***************************************

 

Il potenziale elettrico è una grandezza scalare (unità di misura Volt)

V= [1 /(4*pi*€0* €r)] * Q/d

 

Nel nostro caso quindi:

d1= 4 cm

d2= 5 cm

 

Il potenziale elettrico nel punto richiesto è la somma dei potenziali elettrici dovuti alle due cariche.

Sostituendo i valori numerici otteniamo:

V= 6,75 Volt 

@stefanopescetto Mi scusi Prof. ho sostituito i valori nella formula Q= radice (4*pi* R * €0 * €r * U) e non corrisponde al risultato finale, puo' verificare per favore.

Ti ringrazio per il prof. ma non lo sono assolutamente. Se riesco più tardi controllo i conti.. Intanto tu fammi vedere i tuoi, in una foto leggibile e chiara. Così li controllo. Buona serata 

Screenshot 20230103 193140
Screenshot 20230103 193201

Q= 3,5*10^(-10) C

 

 



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 k Q^2 /r = U;

r = 2,8 cm = 0,028 m;

U = 1,9 * 10^-9 J;

ko = 1/ (4 pigreco εo) = 9 * 10^9 Nm^2/C^2;

nell'acetone k diminuisce di 21 volte; ε = 21;

k = 9 * 10^9 / ε = 9 * 10^9 / 21 = 4,29 * 10^8 N m^2/C^2.

Q^2 = U * r / k;

Q = radicequadrata(U * r / k);

Q = radicequadrata[1,9 * 10^-9 * 0,028 /(4,29 *10^8)];

Q = radice(1,24 * 10^-19) = 3,5 * 10^-10 C;

Potenziale totale = Somma dei potenziali.

V = k Q1 / r1 + k Q / r2;

V = V1 + V2 = k Q / 0,04 + k Q / 0,05 = k Q * (1/0,04 + 1/0,05);;

V = 4,29 * 10^8  * 3,5 * 10^-10 * (1/0,04 + 1/0,05) ;

V = 0,15 *  45 = 6,75 V.

Ciao. @brunogerby

Ti consiglio di usare ko = 1/ (4 pigreco εo) = 9 * 10^9, e k = ko /ε,   invece di usare εo = 8,854 * 10^-12; 

si fanno meglio i calcoli.

 

@mg Grazie. E' stato chiarissimo.



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SOS Matematica

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