Aiuto su un compito di Fisica 2
1) Un condensatore da 1.2 μF viene caricato a 30 V. Dopo la carica esso viene disconnesso dalla fonte di tensione e viene collegato in parallelo ad un secondo condensatore che è stato precedentemente scaricato. La d.d.p. finale attraverso il condensatore da 1.2 μF è 10 V. Qual è la capacità del secondo condensatore? Quanta energia viene dissipata quando viene effettuata la connessione?
Ho pensato...siccome sono in parallelo, hanno lo stesso potenziale ma la carica cambierà, calcolo quella iniziale da:
[tex]Q_i=C_1V_i[/tex] ottenendo [tex]3.6*10^{-5}C[/tex].
Ora [tex]C_2=\frac{Q_i}{V_f}[/tex] dove con [tex]V_f[/tex] intendo il nuovo potenziale di 10V.
Ottengo come capacità: [tex]3.6 \mu F[/tex].
Come vi sembra?
2) Un elettrone ed un protone sono inizialmente a riposo e distanziati di 2.0 nm. Trascurando qualsiasi moto del protone, quali sono la minima a) energia cinetica e b) la velocità con cui l’elettrone deve essere sparato perché raggiunga un punto a distanza di 12.0 nm dal protone?
Non sono convintissimo...ho pensato di ricavare il tutto da:
[tex]\Delta_k=k_f-k_i=q(V_i-V_f)[/tex]
Quindi mi calcolo il potenziale iniziale e finale dato da:
[tex]V_i=\frac{1}{4\pi\epsilon_0}*\frac{e}{d_i}[/tex] dove [tex]d_i[/tex] è la distanza che si ha all' inizio tra le due cariche.
Faccio lo stesso conto però sulla distanza finale per ottenere [tex]V_f[/tex]
Risulta [tex]V_i=-0.72V[/tex] e [tex]V_f=-0.12V[/tex]
Poi ricavo la velocità da [tex]v_f=\sqrt{\frac{2k_f}{m}}=1.45*10^{11} m/s[/tex]
Non sono molto convinto perchè non ho utilizzato il protone....e soprattutto nelle formule del potenziale la carica dell' elettrone la devo lasciare con il segno meno?
3) Una spira rettangolare di 10 cm per 5 cm avente una resistenza di 2.5 Ω si muove con una velocità costante di 2.5 cm/s attraverso una regione sede di un campo magnetico uniforme di 1.7 T in direzione entrante nella pagina (vedi figura). La parte anteriore della spira entra nella regione del campo al tempo t = 0. Calcolare quanto valgono la f.e.m. indotta e la corrente indotta nell’intervallo di tempo: 0 ≤ t ≤ 3 s e quanto valgono all’istante t = 6 s.
Qui proprio non sono riuscito...ho visto che la forza elettromotrice indotta è [tex]E_i=BlV[/tex] e non ho indicazioni riguardo al tempo....forse devo utilizzare la corrente di spostamento?
[tex]i_s=\epsilon_0*\frac{d\Phi}{dt}[/tex] ? Solo che non so come comportarmi visto che il mio primo valore non è un tempo preciso ma un intervallo....
E poi la corrente indotta forse è [tex]i=\frac{E_i}{R}[/tex].
Risposte
"Darèios89":1) Un condensatore da 1.2 μF viene caricato a 30 V. Dopo la carica esso viene disconnesso dalla fonte di tensione e viene collegato in parallelo ad un secondo condensatore che è stato precedentemente scaricato. La d.d.p. finale attraverso il condensatore da 1.2 μF è 10 V. Qual è la capacità del secondo condensatore? Quanta energia viene dissipata quando viene effettuata la connessione?
Ho pensato...siccome sono in parallelo, hanno lo stesso potenziale ma la carica cambierà, calcolo quella iniziale da:
[tex]Q_i=C_1V_i[/tex] ottenendo [tex]3.6*10^{-5}C[/tex].
Ora [tex]C_2=\frac{Q_i}{V_f}[/tex] dove con [tex]V_f[/tex] intendo il nuovo potenziale di 10V.
Ottengo come capacità: [tex]3.6 \mu F[/tex].
Come vi sembra?
Io ottengo un'altra capacità...
\(\displaystyle C_1V_f+C_2V_f=Q_i \)
\(\displaystyle C_2=\frac{Q_i-C_1V_f}{V_f}=\frac{Q_i-C_1V_f}{V_f}=\frac{3.6*10^{-5}C-1.2 μF10V}{10V}C= 2.4 \mu F \)
Ma è un errore di calcolo oppure è proprio il ragionamento mio sbagliato?
"Darèios89":
Ma è un errore di calcolo oppure è proprio il ragionamento mio sbagliato?
Il tuo ragionamento è sbagliato. Devi usare il fatto che la carica totale non cambia.
"wnvl":
[quote="Darèios89"]Ma è un errore di calcolo oppure è proprio il ragionamento mio sbagliato?
Il tuo ragionamento è sbagliato. Devi usare il fatto che la carica totale non cambia.[/quote]
Azz....capito...per quanto riguarda gli altri hai dato un' occhiata?
per 2 il ragionamento è corretto (non ho verificato il calcolo)
per 3 ho bisogno della figura
"wnvl":
per 3 ho bisogno della figura
Non ho una figura..chiara....sinceramente l' avevo copiata su carta una volta ma non so...ti faccio uno screen dal computer.
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