Fisica 2 problema con sfere metalliche
Due sfere metalliche hanno un raggio di [tex]r=10 cm[/tex]. I centri delle due sfere sono molto distanti. Esse sono inizialmente allo stato neutro, ma, successivamente una carica Q viene trasferita da una sfera ad un' altra creando una differenza di potenziale di 100V tra esse. Un protone a riposo è libero di muoversi dalla superficie della sfera carica positivamente e viaggia verso quella carica negativamente. Calcolare: a)qual è la carica Q trasferita, ipotizzando che essa si distribuisca uniformemente sulle sfere; b) qual è l' energia cinetica del protone appena colpisce la sfera carica negativamente.
Ho pensato che la carica si può ricavare da [tex]\Delta V=\frac{Q_1}{r}*k[/tex] e la carica risulta [tex]Q_1=0.56 Nc[/tex]. Il problema è nel secondo punto. Ho che:
[tex]\Delta k=q(V_a-V_b)[/tex]
Dovrei avere all' inizio solo energia potenziale, e alla fine tutta energia cinetica, quindi:
[tex]k_f=q(V_a)[/tex]
Ora la carica della sfera negativa, sarà [tex]-0.56 Nc[/tex] ?
[tex]k_f=k*\frac{q_1q_2}{r}[/tex]
Ma temo sia sbagliato...
Risposte
Concordo con il risultato $Q=0,56nC$.
Riguardo all'energia del protone di carica q non capisco il tuo calcolo. Secondo me siccome conosci la differenza di potenziale tra il punto di partenza e il punto di arrivo del protone, l'energia cinetica alla fine del cammino del protone è semplicemente $E_k=q\DeltaV$. O sono io che sbaglio qualcosa?
Riguardo all'energia del protone di carica q non capisco il tuo calcolo. Secondo me siccome conosci la differenza di potenziale tra il punto di partenza e il punto di arrivo del protone, l'energia cinetica alla fine del cammino del protone è semplicemente $E_k=q\DeltaV$. O sono io che sbaglio qualcosa?
Si hai perfettamente ragione tu, dopo aver fatto quel conto si divide per [tex]e[/tex] e si ottiene l' energia cinetica in eV. Domanda, come mai se mi si chiede il potenziale in eV divido per [tex]1.6*10^{-19}[/tex] e non metto il meno davanti?
Grazie mille
Grazie mille
Ritornando su questo esercizio non mi risulta più il primo conto....cioè dovrei fare:
[tex]\Delta V=\frac{Q_1}{r}*k[/tex]
[tex]Q_1=\frac{Vr}{k}[/tex] ma a me risulta [tex]1.11*10^{-9}[/tex] O_o
[tex]\Delta V=\frac{Q_1}{r}*k[/tex]
[tex]Q_1=\frac{Vr}{k}[/tex] ma a me risulta [tex]1.11*10^{-9}[/tex] O_o
L'equazione giusta è $Q_1=\frac{Vr}{2k}$
Infatti quando sposti la carica, su una sfera si posiziona la carica Q, sull'altra la carica -Q.
E' logico pensare un potenziale opposto per le due sfere, dunque la sfera positiva ha potenziale +V/2, quella negativa ha potenziale -V/2. Siccome si dice che le sfere sono molto lontane si può immaginare di calcolare il potenziale applicando la formula della sfera isolata e ponendolo nullo all'infinito. Dunque il potenziale da utilizzare nella formula non è V ma V/2.
Infatti quando sposti la carica, su una sfera si posiziona la carica Q, sull'altra la carica -Q.
E' logico pensare un potenziale opposto per le due sfere, dunque la sfera positiva ha potenziale +V/2, quella negativa ha potenziale -V/2. Siccome si dice che le sfere sono molto lontane si può immaginare di calcolare il potenziale applicando la formula della sfera isolata e ponendolo nullo all'infinito. Dunque il potenziale da utilizzare nella formula non è V ma V/2.
Aah...ora si...come fate a ricordavi tutto... 
Grazie.
Grazie.
"Darèios89":
..come fate a ricordavi tutto...
Sèèèè magari!
Non mi ricordavo niente, ho dovuto rifare il ragionamento che avevo già fatto.
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