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[Risolto] Problemi di fisica

  

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Misuriamo la carica
Due sfere metalliche cariche $S$, ed $S$, di raggio $4,0 \mathrm{~cm}$, sono fissate su un piano mediante basi isolanti, in modo che la distanza tra i loro centri sia pari a $100 \mathrm{~cm}$. Nel punto medio della congiungente i centri delle sfere, si trova una sferetta metallica, di massa $50 \mathrm{~g}$ e raggio metà di quello delle sfere, collegata a un'asta orizzontale tramite un filo isolante di massa trascurabile
Inizialmente la sfera S, ha una carica doppia della sfera $S$, mentre la sferetta è scarica. Successivamente, la sferetta viene collegata a $S$, attraverso un filo conduttore di capacità trascunbile Raggiunto lequilibrio elettrostatico il collegamento viene interrotto. Abbassando leggermente Tasta orizzontale si trova una posizione di equilibrio nella quale la sferetta risulta spostata d $6.0 \mathrm{~cm}$ verso $S$, e i centri delle tre sfere sono allineati.
1. Esprimi la carica finale su $S$, ed $S$, in funzione della carica presente sulla sferetta.
2. Spiega perché, a seguito del collegamento, la sferetta si sposta verso sinistra
3. Rappresenta le forze che agiscono sulla sferetta e determina il valore della carica prt sente sulla sferetta e sulle sfere nella nuova configurazione di equilibrio.
4. Si riporta l'asta orizzontale all'altezza iniziale. Di quanto bisogna spostare l'estremo del filo collegato all'asta, affinché la sferetta sia in equilibrio con il filo diretto lungo la verticale?

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Ciao a tutti, ho dei problemi con questi problemi di fisica, sapete darmi una mano?

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3 Risposte



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A parte che le foto sono poco leggibili, devi mettere un esercizio per volta, un bel titolo e testo chiaro! Vedi regolamento!!!

@diego_guerini ciao

T = 50,0° C + 273 = 323 K;

MM = 20,2 * 10^-3 kg; massa molare.

vqm = velocità quadratica media;

vqm = radicequadrata(3 R T/ MM);

vqm = radice(3 * 8,341 * 323 / 0,0202);

vqm = radice(3,99 * 10^5) = 632 m/s;

densità = 3 * 10^-2 kg/m^3; non si legge bene il dato 

Equazione di Joule-Clausius:
P =   1/3 (densità ) * ( Vqm)^2
;

P = 1/3 * 3 * 10^-2 * 632^2 = 4000 Pa (circa) pressione sulle pareti interne del tubo.

 P =   1/3 * (Massa / Volume) * ( Vqm)^2;

P * V =   1/3 (Massa ) * ( Vqm)^2;

Legge di Boltzmann:

1/2 m (vqm)^2  = 3/2 k T; energia di una singola particella di gas.

R/No = k = 1,38 x 10^-23 Joule/Kelvin  è la costante di Boltzmann.

Energia di una singola particella di gas:

Energia cinetica media  = 3/2 k T = 3/2 * 1,38 x 10^-23 * 323 = 6,67 * 10^-21 J.

@diego_guerini

P * V = n R T; legge dei gas.

V = 3,14 * r^2 * Lunghezza = 3.14 * 2,0^2 * 50,0 = 628 cm^3;

V = 628 * 10^-6 m^3 = 6,28 * 10^-4 m^3;

n = P V / (RT) = 4000 * 6,28 * 10^-4 /(8,314 * 323) = 9,35 * 10^-4 mol;

N Avogadro = 6,022 * 10^-23 perticelle/mol;

numero atomi = 9,35 * 10^-4  * 6,022 * 10^-23 = 5,63 * 10^20 atomi.

@diego_guerini ciao

@mg chiedo venia, ma i testi di questi problemi sono su un documento strano con cui faccio anche io fatica a lavorare, attualmente sto facendo degli screenshot, se sai dirmi cosa fare per farli uscire meglio te ne sarei grato 🙂

@diego_guerini dovresti trascrivere il testo... non si vedono bene i dati.



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https://www.sosmatematica.it/forum/domande/problema-di-fisica-sulle-macchine-termiche/



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verifica :

rendimento ɳ = 100(1-(27+273)/(427+273)) = 57,14 % (il 25% è sbagliato)

potenza assorbita Pa = Presa*100/57,14 = 55*100/57,14 = 97,13 watt (J/sec)

lavoro orario L = (97,13 J/sec * 3.600 sec/h)/1.000  = 350 kJ 

 

@remanzini_rinaldo

Macchina termica NON REVERSIBILE. .. Non vale la relazione R= 1 - Tf/Tc

@ StefanoPescetto...thanks : you are right ...enjoy r incoming week 😉



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SOS Matematica

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