Problemi sul campo magnetico(livello liceale)
Salve a tutti, ho un problema l'esercizio E1 ed E4 della scheda allegata
E1) Un elettrone entra in un campo elettrico con una velocità di $10.0 m/s$ orientata nella stessa direzione e nello stesso verso del campo di intensità $2.05 * 10^4 N/C$, vedi figura. Studiare il moto dell'elettrone ed in particolare determinare se arriva in B oppure no.
Per quanto riguarda questo problema ho pensato che il campo è in direzione opposta rispetto alla carica negativa e quindi esercita una forza frenante su di essa, ho quindi guardato la velocità dell'elettrone per vedere fin dove arrivava prima di esser fermato dal campo.
Ho quindi ottenuto prima la forza esercitata dal campo sull'elettrone $F=E*q$ (negativa in quanto si oppone all'elettrone con direzione opposta) per poi metterla a confronto con la formula generale della forza $F=m*a$, a questo punto ottengo l'accelerazione che però non capisco mi viene negativa...
Se ottenessi l'accelerazione la userei nella legge oraria del moto uniformemente accelerato per ottenerne lo spazio percorso ma mi sa che mi sto affogando in un bicchier d'acqua...
E4) Due carica dal valore di $50,0 muC$ sono poste agli estremi di molla di costante elastica pari a $520 N/m$, la cui lunghezza all'equilibrio è di $75,0 cm$. L'apparato è quindi immerso in una bacinella che viene lentamente riempita d'olio isolante di costante dielettrica relativa pari a $2,20$. Determina la nuova lunghezza della molla.
In pratica qui avrei dovuto usare la legge di hooke con $2F=k*Deltal$ conoscendo alcune parti della forza attraverso la formula $F=k*(Q^2/r^2)$...però non mi torna
Lo so che sono una pippa in fisica, aiuto ragazzi D:
E1) Un elettrone entra in un campo elettrico con una velocità di $10.0 m/s$ orientata nella stessa direzione e nello stesso verso del campo di intensità $2.05 * 10^4 N/C$, vedi figura. Studiare il moto dell'elettrone ed in particolare determinare se arriva in B oppure no.
Per quanto riguarda questo problema ho pensato che il campo è in direzione opposta rispetto alla carica negativa e quindi esercita una forza frenante su di essa, ho quindi guardato la velocità dell'elettrone per vedere fin dove arrivava prima di esser fermato dal campo.
Ho quindi ottenuto prima la forza esercitata dal campo sull'elettrone $F=E*q$ (negativa in quanto si oppone all'elettrone con direzione opposta) per poi metterla a confronto con la formula generale della forza $F=m*a$, a questo punto ottengo l'accelerazione che però non capisco mi viene negativa...
Se ottenessi l'accelerazione la userei nella legge oraria del moto uniformemente accelerato per ottenerne lo spazio percorso ma mi sa che mi sto affogando in un bicchier d'acqua...
E4) Due carica dal valore di $50,0 muC$ sono poste agli estremi di molla di costante elastica pari a $520 N/m$, la cui lunghezza all'equilibrio è di $75,0 cm$. L'apparato è quindi immerso in una bacinella che viene lentamente riempita d'olio isolante di costante dielettrica relativa pari a $2,20$. Determina la nuova lunghezza della molla.
In pratica qui avrei dovuto usare la legge di hooke con $2F=k*Deltal$ conoscendo alcune parti della forza attraverso la formula $F=k*(Q^2/r^2)$...però non mi torna
Lo so che sono una pippa in fisica, aiuto ragazzi D:
Risposte
Eh, ma che pippa, basta fare un po di ragionamento.
E1 e' giusto, l'accelerazione deve essere negativa, perche' la forza sulla carica e' contraria al campo, e quindi alla velocita. Infatti la carica rallenta. Trovando lo spazio percorso tra l'istante iniziale e l'istante in cui la carica si ferma puoi vedere se la carica colpisce la piastra di destra.
E2: incolla la carica di sx alla bacinella. Origine del sistema sulla carica, asse x diretto verso destra.
La forza agente sull carica di destra (repulsiva) sara'
\( F=k_d\frac{q^2}{r^2} \) . $k_d$ = costante dielettrica del mezzo, nota dai dati. La forza e' positiva, perche diretta nel senso delle x crescenti.
La forza di richiamo della molla ( \( F=-k(x-r_0) \) negativa perche' ti ho gia' detto che e' di richiamo, quindi orientata verso sx (x decrescenti). L'equilibrio si trova imponendo che la somma delle 2 forze sia =0.
Da quest'ultima equazione, trovi la x a riposo.
Un consiglio: normalmente in questi problemi e' molto conveniente (se hai la pratica sufficiente) ragionare in termini di energia. Ma questa e' una scelta del tutto personale.
Ciao!
E1 e' giusto, l'accelerazione deve essere negativa, perche' la forza sulla carica e' contraria al campo, e quindi alla velocita. Infatti la carica rallenta. Trovando lo spazio percorso tra l'istante iniziale e l'istante in cui la carica si ferma puoi vedere se la carica colpisce la piastra di destra.
E2: incolla la carica di sx alla bacinella. Origine del sistema sulla carica, asse x diretto verso destra.
La forza agente sull carica di destra (repulsiva) sara'
\( F=k_d\frac{q^2}{r^2} \) . $k_d$ = costante dielettrica del mezzo, nota dai dati. La forza e' positiva, perche diretta nel senso delle x crescenti.
La forza di richiamo della molla ( \( F=-k(x-r_0) \) negativa perche' ti ho gia' detto che e' di richiamo, quindi orientata verso sx (x decrescenti). L'equilibrio si trova imponendo che la somma delle 2 forze sia =0.
Da quest'ultima equazione, trovi la x a riposo.
Un consiglio: normalmente in questi problemi e' molto conveniente (se hai la pratica sufficiente) ragionare in termini di energia. Ma questa e' una scelta del tutto personale.
Ciao!
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