Aiuto per questo problema di fisica

[Ale0101010101]

Una piccola sfera di plastica di massa m = 0.5 kg ha una carica elettrica q = 0.1 C ed è sospesa ad un filo inestensibile di massa trascurabile in direzione perpendicolare al suolo. Una seconda sfera avente la stessa carica viene avvicinata alla prima dal basso, finché la tensione nel filo non si è ridotta a 1/4 del valore iniziale. Quanto vale la distanza d tra le due sfere in questo caso?

[S4ndr41999]

La distanza tra le due sfere può essere calcolata utilizzando la legge di Coulomb, che descrive l'interazione tra cariche elettriche:

F = k * q1 * q2 / d^2

dove F è la forza di attrazione o repulsione tra le due cariche q1 e q2, k è la costante di Coulomb e d è la distanza tra le due cariche.

Sapendo che la tensione nel filo si è ridotta a 1/4 del valore iniziale, possiamo utilizzare la formula dell'energia potenziale per trovare la distanza tra le due sfere:

U = k * q1 * q2 / d

d = k * q1 * q2 / U

Sostituendo i valori noti nella formula, si ottiene:

d = (8.99 * 10^9 N * m^2 / C^2) * (0.1 C)^2 / (0.25 * k * q1 * q2 / d)

d = (8.99 * 10^9 N * m^2 / C^2) * (0.1 C)^2 / (0.25 * (0.1 C)^2 / d)

d = (8.99 * 10^9 N * m^2 / C^2) * 4 * d

d = (35.96 * 10^9 N * m^2 / C^2) * d

d = 35.96 * 10^9 N * m^2 / C^2

d = 3.596 m

La distanza tra le due sfere è quindi di circa 3,6 metri.