Esercizio di Fisica - Condensatori

[simonedoria]

Salve, qualcuno può gentilmente spiegarmi come risolvere questo esercizio Perché ne ho veramente bisogno, grazie!

[Dany_951]

Risposta alla domanda a)

Combinando le equazioni del condensatore $C=Q/V$ e $C=\epsilon_0S/d$

Ottengo $Q/V=\epsilon_0S/d$

Dato che voglio trovare la densità di carica (cioè $Q/S$), basta riarrangiare i termini ottenendo:

$\sigma=Q/S=\epsilon_0V/d=8,85*10^(-12)*200/0.20=8,85*10^(-9) C/m^2$


Risposta alla domanda b)

La pallina è soggetta a due forze:
-$F_x$ è la forza di coulomb esercitata dal condensatore
-$F_y$ è la forza di gravità

Sapendo che il campo elettrico in un condensatore è dato da $E=\sigma/\epsilon_0=V/d$

Ricaviamo che la forza esercitata dal condensatore sarà $F_x=E*q=V/d*q$

Mentre la forza esercitata dalla gravità non è altro che la forza peso $F_y=m*g$

Facendo il disegno dei due vettori $F_x$ e $F_y$ pui renderti conto facilmente che $F_x/F_y=tan\theta$


Tramite sostituzione otteniamo:

$(V/dq)/(mg)=tan\theta rArr q=(tan\theta*mg*d)/V=(tan45°*0.010*0.20)/200=1.0*10^(-5)C$

[simonedoria]

Grazie mille Dany tutto chiaro!!

[simonedoria]

Scusa Dany mi è sorto un dubbio, non è la Fy/Fx ad essere uguale alla tangente dell'angolo piuttosto che la Fx/Fy?
Grazie!

[Dany_951]

Ti ho fatto un'immagine che ti chiarirà le idee



Come puoi vedere $tan\theta=(F_x)/(F_y)$, qualsiasi sia l'angolo.

SOLO NEL TUO CASO PARTICOLARE, DOVE $\theta=45°$ allora $(F_x)/(F_y)=(F_y)/(F_x)=tan\theta=tan45=1$ cioè $F_x=F_y$

[simonedoria]

Ok perfetto grazie gentilissimo!