Problemi fisica di base
Due cariche dello stesso segno $q1 =10^5$ e $q2=4x 10^-5 C$ sono disposte lungo un segmento alla distanza di 15 cm. A quale distanza dalla prima carica si dovrà porre una terza carica q3 di $10^-6$ affinchè essa resti in equilibrio? E' importante il segno della carica? L'equilibrio è stabile o instabile?
Ho calcolato la forza di attrazione tra le due sfere q1 e q2 e poi ho cercato di calcolare di calcolare la distanza ra q1 e 13 affinchè la forza sia uguale a quella tra q1 e q2... Ma non mi viene il risultato.
Perchè è importante il segno della carica?
Risolvi il problema precedente nel caso q1 sia positiva e q2 negativa. La soluzione dipende dal segno della carica q3?
Tre cariche elettriche uguali q sono disposte come in figura( sul libro L'evoluzione della fisica 3 pg 42 . Il triangolo ABC è isoscele (AC=BC); la base AB è la metà del lato AC. Rappresenta graficamente i vettori forza agenti su ciascuna delle cariche.
Una volta disegnato il triangolo che devo fare? In questo caso devo rappresentare dei vettori tra loro opposti?
Nel caso in cui la carica posta nel verice B sia di segno opposto a quello delle altre due devo rappresentare dei vettori che partono da C e da A che hanno il verso diretto a B?
Se un corpo possiede una carica positiva di $ 10^-10 C$, quanti elettroni sono necessari per neutralizzare completamente la sua carica?
Facendo $10^-10/(1,6x10^-19)$ il problema mi viene, essendo $1,6x10^-19 C$ la carica elementare di 1 elettrone. E' giusto?
Ho calcolato la forza di attrazione tra le due sfere q1 e q2 e poi ho cercato di calcolare di calcolare la distanza ra q1 e 13 affinchè la forza sia uguale a quella tra q1 e q2... Ma non mi viene il risultato.
Perchè è importante il segno della carica?
Risolvi il problema precedente nel caso q1 sia positiva e q2 negativa. La soluzione dipende dal segno della carica q3?
Tre cariche elettriche uguali q sono disposte come in figura( sul libro L'evoluzione della fisica 3 pg 42 . Il triangolo ABC è isoscele (AC=BC); la base AB è la metà del lato AC. Rappresenta graficamente i vettori forza agenti su ciascuna delle cariche.
Una volta disegnato il triangolo che devo fare? In questo caso devo rappresentare dei vettori tra loro opposti?
Nel caso in cui la carica posta nel verice B sia di segno opposto a quello delle altre due devo rappresentare dei vettori che partono da C e da A che hanno il verso diretto a B?
Se un corpo possiede una carica positiva di $ 10^-10 C$, quanti elettroni sono necessari per neutralizzare completamente la sua carica?
Facendo $10^-10/(1,6x10^-19)$ il problema mi viene, essendo $1,6x10^-19 C$ la carica elementare di 1 elettrone. E' giusto?
Risposte
Rispondo al primo quesito.
La carica è importante perchè se tutte avessero lo stesso segno si respingerebbero. Per avere un equilibrio stabile è invece necessario che la carica centrale q3 abbia segno opposto rispetto alle due laterali.
Per il posizionamento di q3 occorre valutare che la forza tra q1 e q2 deve essere bilanciata dalla forza tra q2 e q3. Tenendo presente che la forza elettrostatica diminuisce con il quadrato della distanza e tenendo presente che q2=4q1 si può intuitivamente arrivare alla conclusione che la distanza tra q1 e q3 deve essere la metà rispetto alla distanza tra q2 e q3.
In conclusione q2 deve essere posizionata a 5cm da q1.
La carica è importante perchè se tutte avessero lo stesso segno si respingerebbero. Per avere un equilibrio stabile è invece necessario che la carica centrale q3 abbia segno opposto rispetto alle due laterali.
Per il posizionamento di q3 occorre valutare che la forza tra q1 e q2 deve essere bilanciata dalla forza tra q2 e q3. Tenendo presente che la forza elettrostatica diminuisce con il quadrato della distanza e tenendo presente che q2=4q1 si può intuitivamente arrivare alla conclusione che la distanza tra q1 e q3 deve essere la metà rispetto alla distanza tra q2 e q3.
In conclusione q2 deve essere posizionata a 5cm da q1.
intuitivamente non riesco a capire perchè la distanza tra q1 e q3 è di 5 cm, tra q2 e q3 di 15 cm, a partire dal fatto che $q2=4q1$
*tra q2 e q3 la distanza dovrebbe essere 10 cm
Perchè
$1/r_13^2=4/r_23^2$
quando $r_13=r_23/2$
L'equazione scritta deriva dall'uguaglianza tra le forze elettrostatiche tra q1 e q3 (membro a sinistra) e tra q2 e q3 (membro a destra) , dopo aver semplificato tutti i termini costanti.
$1/r_13^2=4/r_23^2$
quando $r_13=r_23/2$
L'equazione scritta deriva dall'uguaglianza tra le forze elettrostatiche tra q1 e q3 (membro a sinistra) e tra q2 e q3 (membro a destra) , dopo aver semplificato tutti i termini costanti.
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