Problema sul campo elettrico

oleg.fresi
Ho questo problema: una sferetta è in equilibrio appesa ad un filo inestensibile inclinato di $30°$ rispetto alla verticale. La sferetta è immersa in un campo elettrico uniforme, diretto orizzontalmente. L'intensità del campo elettrico è: $E=1,4*10^5N/C$ e la tensione del filo è: $T=3,5*10^-2N$. Calcola la massa e la carica elettrica della sferetta.
Per risolvere l'esercizio ho pensato di scomporre lung gli assi il campo elettrico (presente solo sull'asse delle ascisse) e la tensione del filo. Il mio dubbio è: devo scomporre anche la forza peso visto che non coincide con la perpendicolare oppure no? Lo chiedo principalmente perchè in esercizi simili non veniva fatto, ma non capisco il perchè. Potreste chiarirmi questo dubbio?

Risposte
mgrau
C'è una forza orizzontale, $E*q$; c'è una forza verticale, il peso $m*g$; una forza obliqua, $T$.
La somma delle tre forze è zero. Quindi: la componente orizzontale della tensione uguaglia la forza elettrica; la componente verticale della tensione uguaglia il peso.

oleg.fresi
Ma non capisco perchè il peso non viene scomposto come nel piano inclinato.

mgrau
Come lo vorresti scomporre? Prova a far vedere il diagramma delle forze come te lo immagini

oleg.fresi
Io lo vedrei come nell'immagine:



axpgn
Eh ma ne manca una ...

oleg.fresi
Ho preso l'immagine da un altro contesto dove non c'è la forza elettrica.

axpgn
@olegfresi
Scusa ma se ti hanno chiesto una cosa perché rispondi con un'altra diversa?
Così si perde solo tempo e si aumenta la confusione ...

Comunque mgrau te l'ho già detto chiaro: è molto più semplice scomporre la $T$ che tutto il resto … la componente verticale di $T$ equilibria il peso mentre la componente orizzontale equilibria la forza elettrica …

oleg.fresi
Non so cosa tu veda mancare, forse le componenti della tensione, comunque ho capito come si bilanciano le forze, ma non capisco perchè è scorretto pensare di scomporre la forza peso come faccio con la tensione

axpgn
mgrau te lo ha detto, io l'ho ribadito; le forze in gioco sono tre, tu ne hai rappresentate solo due … vedi tu … :roll:

Scomponi pure il peso come vuoi, anche in trentadue "pezzetti" se ti piace e se vuoi complicarti la vita ma dato che l'obiettivo del problema è un altro se fai come ha detto mgrau in un minuto lo hai risolto …

oleg.fresi
Io non punto a risolvere i problemi in maniera veloce, io ci tengo a capire perchè in un caso la forza peso si scompone ed è necessario farlo, oppure quando in casi simile non si scompone come qua, e se io lo facessi questo cambierebbe il risultato? Le forze in gioco sono: la forza elettrica che è solo orizzontale, la tensione che è obliqua e dunque và scomposta, la forza peso anch'essa obliqua penso andrebbe scomposta. La forza elettrica e le componenti della tensione non sono rappresentate nel disegno, perchè l'immagine l'ho presa da un esercizio sul pendolo.

axpgn
Va bene, fai come vuoi (tanto è inutile …)
Preciso solo che "la forza peso è obliqua" è una affermazione un po' "azzardata" … :wink:

oleg.fresi
Allora io vorrei avere meno ambiguità: se nel piano inclinato la forza peso si scompone è perchè non è perpendicolare alla superficie, anche in questo caso non è perpendicolare alla verticale, e quindi ho pensato che bisognasse scomporla, magari poi si rivelerà inutile, ma almeno il mio ragionamento era completo e coerente.

axpgn
"olegfresi":
… la forza peso … anche in questo caso non è perpendicolare alla verticale, …

E da dove hai ricavato questa convinzione? … che poi, detta così, significa che la forza peso non è orizzontale …

oleg.fresi
Voglio dire che quando il filo è inclinato la forza peso non cade perpendicolarmente

axpgn
Non cade perpendicolarmente rispetto a che cosa?

oleg.fresi
Rispetto alla perpendicolare con la quale si allinea quando il filo è dritto e non inclinato

oleg.fresi
Il disegno che c'è nel libro a fianco al problema è questo:




Questo problema ha lo stesso modello che aveva quello dell'immagine postata prima, con la differenza che là non c'era la forza elettrica. Ma in quell'esercizio la forza-peso si scomponeva, perchè qui no, se le posizioni della pallina sono uguali?

axpgn
"olegfresi":
Rispetto alla perpendicolare con la quale si allinea quando il filo è dritto e non inclinato

Eh? What? :shock:

"olegfresi":
Questo problema ha lo stesso modello che aveva quello dell'immagine postata prima, con la differenza che là non c'era la forza elettrica. ...

Ma come fai a dire che è lo stesso modello di prima e contemporaneamente affermare che in uno ci sono due forze e nell'altro tre?
Te l'ho ripetuto mille volte: devi riflettere prima di scrivere ...

Comunque, per tagliare la testa al toro, la forza peso sarà sempre diretta verso il centro della Terra e quindi parallela (e non perpendicolare) alla verticale. Per favore, riflettici ...

Cordialmente, Alex

oleg.fresi
Si, lo so che la forza peso è parallala alla verticale, ma nel disegno non è parallela, ma "inclinata".

axpgn
È inutile, inutile … ](*,)

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