Una goccia d'acqua ha un diametro di $0,1 \mathrm{~mm}$ ed è carica negativamente. Sulla sua superficie il campo elettrico ha intensità uniforme $E=5 \mathrm{kV} / \mathrm{cm}$.
Determinare l'intensità di un campo elettrico uniforme capace di mantenere la goccia sospesa in equilibrio in aria, ferma.
$[37 \mathrm{kN} / \mathrm{C}]$
mi riuscireste ad aiutare?Non so proprio da dove iniziare😅
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Livello 1
massa m = 0,52360*0,02^3 cm^3 * 1 g/cm^3 = 4,189*10^-6 grammi
forza F = m*g = 4,189*10^-9 kg * 9,806 N/kg = 4,108*10^-8 N
E = k q / r^2; campo sulla superficie della goccia;
E = 5000 V/cm = 5000 / 10^-2 = 500 000 = 5 * 10^5 V/m;
r = 0,1 / 2 = 0,05 mm = 0,05 * 10^-3 m ;
q = E * r^2 / k ; carica della goccia;
q = 5 * 10^5 * (0,05 * 10^-3 )^2 / (9 * 10^9);
q = 1,39 * 10^-13 C
Campo esterno E1 per tenere in equilibrio la goccia
q E1 = m g; (forza elettrostatica uguale al peso della goccia);
E1 = m g / q;
Volume goccia = 4/3 * 3,14 * r^3
Volume = 4/3 * 3,14 * (0,05 * 10^-3)^3 = 5,23 * 10^-13 m^3;
massa m = 1000 * 5,23 * 10^-13 = 5,23 * 10^-10 kg;
E1 = 5,23 * 10^-10 * 9,8 / 1,39 * 10^-13 = 36900 N/C;
E1 = 3,7 * 10^4 N/C = 37 * 10^3 = 37 kN/C; campo che tiene in equilibrio la goccia.
Ciao @giulia_bettini
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Genius II
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Livello 8
