[Risolto] Una particella di massa 2,5 g e carica -52 nC viene lasciata libera di muoversi in un campo elettrico di intensità 1500 N/C. Determina: a. la direzione e il verso in cui si muove la particella; b. la variazione di energia potenziale se la particella...

a) la particella è negativa; la forza a cui è sottoposta ha stessa direzione del campo E, ma verso opposto.

  <----- (-q);   - q  si muove verso sinistra. 

Se il campo E è rivolto verso destra, la particella si sposta verso sinistra lungo le linee del campo E.

F = q * E = - 5,2 * 10^-9 * 1500 = - 7,8 * 10^-6 N;

La particella negativa si sposta contro il campo, va dove il potenziale è maggiore, (V1 > Vo); attratta dalle cariche positive da dove partono le linee di forza del campo E.

b) s = 40 cm = 0,40 m (verso sinistra).

Lavoro della forza :

L = F * S = 7,8 * 10^-6 * 0,40 = 3,12 * 10^-6 J;

L = - Delta U;

Delta U = U1 - Uo = - 3,12 * 10^-6 J; la particella negativa si sposta verso punti dove la sua energia è minore; U1= Uo - 3,12 * 10^-6.

c) 1/2 m v^2 = 3,12 * 10^-6;

m = 2,5 * 10^-3 kg,

v = radice quadrata[ 3,12 * 10^-6 * 2 / (2,5 * 10^-3)] = 0,05 m/s;

d)

Delta V = - L / q;

vo =  0,05 m/s;

v1 = 0,05 + 0,15 = 0,20 m/s;

L = 1/2 m v1^2 - 1/2 m vo^2 = 1/2 * 2,5 * 10^-3 * (0,20^2 - 0,05^2);

L = 4,7 * 10^-5 J;

Delta V = - 4,7 * 10^-5 / (- 5,2 * 10^-9) = 9014 V; circa 9000 V;

V finale = Vo + 9000 Volt;

La particella negativa si sposta verso punti a potenziale maggiore, però la sua energia potenziale finale, essendo negativa, è minore.

Ciao @robertapapa