Chi mi aiuta con questo maledetto problema?

J. Shepard
Ciao!

Chi mi aiuta con sto maledetto problema?

"Supponete di dover generare con un disco carico di raggio R una certa intensità di campo nel punto P=2,00R dal centro del disco. L'analisi dei costi vi induce a optare per un disco piatto di medesimo raggio esterno R e raggio interno pari a R/2,00. Se la densità di carica non cambia, di che percentuale si riduce l'intensità del campo in P?

Il risultato è 28%.


P.S.: a me è portato 31%

Risposte
Sk_Anonymous
Immagino che il punto sia sull'asse del disco. Il raggio interno è $R/2$?

J. Shepard
"speculor":
Immagino che il punto sia sull'asse del disco. Il raggio interno è $R/2$?


Esattamente.

Sk_Anonymous
Gli integrali sono questi:

$E_1=\int_0^R1/(4\pi\epsilon_0)*(D\sigma2\pir)/(r^2+D^2)^(3/2)dr$

$E_2=\int_(R/2)^R1/(4\pi\epsilon_0)*(D\sigma2\pir)/(r^2+D^2)^(3/2)dr$

con $D=2R$.

J. Shepard
"speculor":
Gli integrali sono questi:

$E_1=\int_0^R1/(4\pi\epsilon_0)*(D\sigma2\pir)/(r^2+D^2)^(3/2)dr$

$E_2=\int_(R/2)^R1/(4\pi\epsilon_0)*(D\sigma2\pir)/(r^2+D^2)^(3/2)dr$

con $D=2R$.



L'assistente del prof mi ha detto che posso risolvere facendo:

$E_1=1/(4\pi\epsilon_0)*q/(r^2+D)$

$E_2=1/(4\pi\epsilon_0)*q/(r^2+D)$

E_1 - E_2


Poi faccio il rapporto e ricavo la percentuale.


Il nostro prof. inoltre sui parziali ci ha detto che possiamo risolvere il tutto senza integrali.

Sk_Anonymous
La variazione percentuale si calcola utilizzando la formula seguente:

$(E_1-E_2)/E_1*100$

Se completi gli integrali ottieni poco più del $28%$. Sicuramente hai sbagliato a scrivere quelle formule, al denominatore stai sommando due grandezze che non hanno le stesse dimensioni fisiche. Se ti hanno detto di applicare delle formule, sappi che sono state ricavate dagli integrali che ho scritto.

J. Shepard
ok, grazie 1000. Mi fai solo un ultimo piacere?

Mi svolgeresti gli integrali? :prayer:

Sk_Anonymous
La primitiva è questa:

$-(r^2+D^2)^(-1/2)$

Non considerare tutte quelle costanti moltiplicative, nel calcolo della variazone percentuale si semplificano. Naturalmente, per completare l'integrale definito devi sostituire gli estremi di integrazione.

J. Shepard
"speculor":
Gli integrali sono questi:

$E_1=\int_0^R1/(4\pi\epsilon_0)*(D\sigma2\pir)/(r^2+D^2)^(3/2)dr$

$E_2=\int_(R/2)^R1/(4\pi\epsilon_0)*(D\sigma2\pir)/(r^2+D^2)^(3/2)dr$

con $D=2R$.



Scusate ma non riesco a risolverlo... :oops:

Sk_Anonymous
Ti ho indicato la primitiva, devi solo sostituire. Per quale motivo non riesci a completarlo?

J. Shepard
"speculor":
Ti ho indicato la primitiva, devi solo sostituire. Per quale motivo non riesci a completarlo?


Perche' non mi ricordo come si fanno gli integrali infatti l'esame di matematica 1 e 2 li passero' solo per grazia divina...

Sk_Anonymous
Tralasciando le costanti moltiplicative inessenziali per il calcolo della variazione percentuale e sapendo che la primitiva è la seguente funzione:

$F(r)=-(r^2+D^2)^(-1/2)$

dove $D=2R$, si tratta di fare le seguenti sostituzioni:

$E_1=F(R)-F(0)$

$E_2=F(R)-F(R/2)$

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