Campo Magnetico , particella su una guida circolare
Testo originale:Sia dato una struttura a simmetria cilindrica composta da
a) un filo infinito di densità di carica lineare λ = 3 C/m,
b) un metallo cilindrico cavo, coassiale al filo, con raggio interno R = 74 cm, e raggio esterno 2R = 148 cm,
c) un metallo cilindrico cavo, coassiale ai due elementi precedenti, con raggio interno 3R = 222 cm, e raggio esterno 4R = 296 cm.
Si supponga che venga aggiunta al sistema anche una guida di forma circolare, giacente in un piano ortogonale all'asse dei cilindri, ma con centro non sull'asse dei cilindri, come in figura. Su questa guida, una particella di carica q = -30 nC e di massa m = 33 g sia vincolata a muoversi senza attrito.
[img]http://i.imgur.com/7ddnoas.gif?1[/img]
a) Se rilasciata con velocità nulla in P2, la particella va verso la parte 1 o la parte 2 della guida (10%)?
b) Qual è la velocità della particella, quando raggiunge P1 (40%)?
c) Quando raggiunge P1 sta accelerando o rallentando (10%)?
d) Calcolare il modulo della forza elettrostatica in P1 (40%).
L'unico punto che sono in grado di risolvere è la forza in P1, mentre per velocita ho provato con la conservazione d'energia ma non riesco cmq venirci fuori
a) un filo infinito di densità di carica lineare λ = 3 C/m,
b) un metallo cilindrico cavo, coassiale al filo, con raggio interno R = 74 cm, e raggio esterno 2R = 148 cm,
c) un metallo cilindrico cavo, coassiale ai due elementi precedenti, con raggio interno 3R = 222 cm, e raggio esterno 4R = 296 cm.
Si supponga che venga aggiunta al sistema anche una guida di forma circolare, giacente in un piano ortogonale all'asse dei cilindri, ma con centro non sull'asse dei cilindri, come in figura. Su questa guida, una particella di carica q = -30 nC e di massa m = 33 g sia vincolata a muoversi senza attrito.
[img]http://i.imgur.com/7ddnoas.gif?1[/img]
a) Se rilasciata con velocità nulla in P2, la particella va verso la parte 1 o la parte 2 della guida (10%)?
b) Qual è la velocità della particella, quando raggiunge P1 (40%)?
c) Quando raggiunge P1 sta accelerando o rallentando (10%)?
d) Calcolare il modulo della forza elettrostatica in P1 (40%).
L'unico punto che sono in grado di risolvere è la forza in P1, mentre per velocita ho provato con la conservazione d'energia ma non riesco cmq venirci fuori
Risposte
Se quel disegno è corretto, per rispondere alla domanda a) e alla domanda c) basterà controllare il verso della componente della forza lungo la tangente alla guida nei punti P2 e P1, mentre per rispondere alla b) ti consiglio il metodo energetico, uguagliando la variazione dell'energia potenziale elettrostatica a quella cinetica .
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