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[Risolto] Problemi di fisica esercizio 3 e 4

  

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3. Due cariche rispettivamente di $+2,4 \mu \mathrm{C}$ e $-3,1 \mu \mathrm{C}$, distano $18 \mathrm{~cm}$. Sul segmento che congiunge le due cariche viene posta una carica $q=+1,3 \mu \mathrm{C}$ a una distanza di $8 \mathrm{~cm}$ dalla carica positiva. Determina la forza totale $\mathrm{F}$ che agisce sulla carica q.

4. Un dipolo è formato da due cariche $+Q \mathrm{e}-\mathrm{Q}$, con $\mathrm{Q}=0,17 \mu \mathrm{C}$. Le due cariche si trovano alla distanza di $15 \mathrm{~cm}$. Calcola:
a. L'energia potenziale tra le due cariche
b. La differenza di potenziale tra le due cariche

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Problemi di fisica : esercizi 3 e 4 

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4

L'energia potenziale U relativa ad un sistema di due cariche poste a distanza r  vale : 

U = (1/4πεo)(Q1Q2/r)

...ove  (1/4πεo) è pari a ko = 9,0*10^9 N*m^2/Co^2, pertanto :

U = 9,0*10^9*0,17^2*10^-12*10^2/15 = 1,734*10^-3 J

 

La differenza di potenziale (tensione) tra le due cariche è data da :

U (V*A*s) / 2Q (A*s) = 1,734*10^-3 / (0,34*10^-6) = 5,10 kV

 



1

3

F = 9,0*10^9*10^-12*(+2,4*1,3/0,08^2+1,3*3,1/0,10^2) = 8,0 N



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applicherei la legge di Coulomb

F= Ko (q1×q2)/d^2

per le prime due cariche vale

F =8,99×10^9 ×(2,4×10^-6 × 3,1x10^-6)/0,18^2= 2,064 

essendo q2 negativa la forza è attrattiva tra le due cariche

ora inseriamo la terza carica q3

F tra q1 e q3 

F= 8,99x10^9 ×(2,4×10^-6 × 1,3x10^-6)/0,08^2 =4,38

q1 e q3 sono entrambe positive quindi se dello stesso segno si respingono

ma q2 agisce anche lei su q3...  da una distanza di 10 cm 0,1 m

quindi 

F= 8,99x10^9 × (1,3×10^-6 × 3,1x10^-6)/0,1^2 = 3,62

le due carica q2 e q3 hanno segni opposti quindi si attraggono

ora avendo tutte le forze e i relativi segni di attrazione repulsione

se disegni una retta e le metti in vettori puoi calcolare la soluzione del quesito

se non riesci fammi sapere 

ciao



Risposta
SOS Matematica

4.6
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