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[Risolto] Problema Fisica Elettrologia

  

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Qualcuno riesce a risolvere questo problema?

Un condensatore piano, in figura visto di profilo, ha armature circolari di raggio $r=0.1 m$ disposte verticalmente a distanza $d=0.002 m$ c collegate come mostrato in figura alle resistenze $R_1=10 \Omega e R_2=$ $20 \Omega$ e alla batteria $V=12 V$. Al centro del condensatore c'è una particella puntiforme di massa $m=10^{-9} kg$ e carica $q=+2 \cdot 10^{-12} C$. Calcolare: (a) la carica $Q$ immagazzinata nel condensatore; (b) il modulo dell'accelerazione della particella. La costante dielettrica è 凤 $=8.85 \cdot 10^{-12} F / m$; non si trascuri la forza peso.

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prima di tutto calcolo quanto vale il condensatore piano ad armature circolari:

c = €0 * π * R^2 / d

che diventa:

c = 8.85e-12 * 3.14 * 0.1^2 / 2e-3 = 1.39e-10

cioe' 139 pf

poi si valuta la sua connessione al partitore resistivo formato da r1 + r2 in serie a 12v

v1 / r1 = 12 / (r1 + r2)

v1 / 10 = 12 / (10+20)

v1 = 4v

la carica magazzinata dal condensatore e' data da :

q = c v

= 1.39e-10 * 4 = 5.56e-10 c (risposta1)

il campo elettrico nella posizione occupata dalla particela vale:

E = v/d

dove pero' il d si riferisce al centro, quindi d = 1e-3

E = 4 * 1e-3 = 4e-3 

la particella e' soggetta a due forze in composizione vettoriale:

f = q E (comp. orizzontale) = 2e-12 * 4e-3 = 8e-15 N

f = m g (comp. verticale) [fai tu]

 

 

 

 

 

 

 

 

exprof, siccome ho risolto alla svelta mi dica Lei se vabbene, saluti e gr.

@boboclat Grazie mille per la risposta non riuscivo a capire quale fosse la formula per trovare la Q invece per il punto (b) si sommano le due forze con il teorema di pitagora per trovare la forza totale? per ricavare l'accelerazione si tiene sempre presente dalla formula F = m*a?

mi accorgo adesso che oh fatto un errore:

il campo elettrico all'interno di un condensatore e' costante, quindi:

E = 4 / 2e-3 =  2e3 v/m

correggi anche il seguito !

per la forza totale si applica il th. di pit.

poi trovi la accelerazione, dividendo per la massa

hee hee, scusa

@boboclat Va bene, grazie mille, non si deve scusare.



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SECONDA RISPOSTA
Dovuta ai due voti negativi ricevuti dall'autore @donato_corbacio e da @grevo, responsore di tutto rispetto.
Posso comprendere Donato che, non rendendosi conto che io ho risposto ESATTAMENTE a ciò che lui ha chiesto (e non a ciò che lui pensava, non sono telepate!), s'è irritato, ha clickato un cuore infranto, ma poi ha avuto la cortesia di scrivere una trentina di parole per darmene conto.
Invece non comprendo i motivi di Grevo, né lei/lui ha avuto la cortesia di raccontarli; eppure, da responsore esperta/o, avrebbe dovuto capire che scrivere "Qualcuno riesce a risolvere questo problema?" non solo è un quesito da sondaggio, ma è ben diverso dal dire "Sto avendo difficoltà a risolvere questo esercizio ... e chiedo un aiuto che me ne mostri la procedura risolutiva o, almeno, che mi ci instradi.".
L'intero periodo dal primo ottobre 1944 al primo settembre 2006 io l'ho passato a scuola: da scolaro, alunno, studente, studente fuori corso, insegnante; o pagavo tasse scolastiche o riscuotevo stipendio. 22615 giorni sui 30691 di vita, quasi il 74% della mia vita.
Ho talmente introjettato le regole scolastiche, e non solo quelle esplicite, che ormai mi hanno penetrato fino al subconscio e fanno parte delle mie reazioni istintive.
Qui ha giocato la regola "Mai discostarsi dalla lettera delle domande": in sede d'esame conduce spesso alla bocciatura (e ne ho avute!) e in corso d'anno a figuracce di palta.
Mah, si prende il mondo per come gira! Ma Grevo ha deluso l'immagine che me n'ero fatta.
@donato_corbacio
Nelle prossime domande ti consiglio di descrivere le specifiche difficoltà che incontri invece di domandare il conto di chi saprebbe o non saprebbe fare questo, quello o quell'altro ancora.

@exprof Ringrazio per la sua risposta, adesso lei è più comprensibile rispetto alla risposta di prima. Capisco che cosa intende lei, diciamo che sono delle critiche costruttive. Io non voglio litigare con nessuno, già il mondo è pieno di odio. Io posso anche sbagliare, lei sicuramente è una persona di competenza e lo fa per il bene nostro. Comunque seguirò il suo consiglio e cercherò di essere più formale come quando si mandano le email facendo attenzione a tutto.

@exprof ciao @exprof, permettimi di darti del tu, ma volevo dirti che non era mia intenzione cliccare un “cuore negativo”, ma stavo solo scorrendo la pagina, poiché da telefono si ha la schermata ridotta rispetto a quella di un pc e anche perché con i telefoni ci vuole poco a cliccare qualcosa che non si vorrebbe. Mi è già capitato ad altre persone di cliccare dei cuori d negativo senza volerlo e di creare delle domande su questa piattaforma che non avrei volute inviare poiché mi era semplicemente partito l’invio. Pertanto non è assolutamente stata un’intenzione voluta da me. Ti chiedo scusa qualora tu l’abbia intesa in modo negativo.  



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R1 ed R2 sono in serie,

intensità di corrente:

i = V / (R1 + R2) = 12 / 30 = 0,4 A;

Caduta di tensione ai capi di R1 e ai capi del condensatore in parallelo:

V1 = R1 * i = 10 * 0,4 = 4 Volt;

Capacità C = εo * Area / d = 8,854 * 10^-12 * 3,14 * 0,1^2 / (2 * 10^-3);

C = 1,39 * 10^-10 F

Q = C * V1 = 1,39 * 10^-10 * 4 = 5,56 * 10^-10 C; carica sulle armature.

L'armatura a destra è collegata con il polo negativo del generatore, la carica q positiva si muove verso destra sotto l'azione del campo E, scende verso il basso per la forza peso m *g;

E = V /d = 4 / 2 * 10^-3 = 2000 V/m

ax = E * q / m = 2000 * (+2 * 10^-12) /10^-9 = 4 m/s^2; verso destra;

ay = g = 9,8 m/s^2, verso il basso;

a risultante:

a = radicequadrata(4^2 + 9,8^2) = radice(112,04) = 10,6 m/s^2 (verso Sud Est);

tan(angolo) = 9,8 / 4 = 2,45;

angolo = arctan(2,45) = 68°; sotto l'asse orizzontale.

@donato_corbacio ciao

 

@mg Grazie come sempre, all'esame avevo fatto degli errori con questi problemi e avevo buttato l'appello in gloria.



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Sì, più di uno ci riesce.
Che sondaggio è? Si vince qualcosa? O vuoi solo impicciarti degli affari nostri?

@exprof Sto avendo difficoltà a risolvere questo esercizio se qualcuno mi può aiutare gentilmente, non è un sondaggio, non si vince niente e non mi permetterei mai ad entrare nei fatti vostri.



Risposta
SOS Matematica

4.6
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