Fisica 2

Mazzoldi, Focardi

2 Volume

3 esercizi

Forza Coulomb più intensa di quella di gravità

Carica costante

Tutti i corpi in natura hanno carica neutra

Si attraggono segni opposti, si respingono segni uguali.

Mazzoldi, Focardi | 2 volume

3 esercizi

Forza Coulomb più intensa di quella di gravità

Carica costante

Tutti i corpi in natura hanno carica neutra

Si attraggono segni opposti, si respingono segni uguali.

03/03/2025

1) ∃ di 2 tipi di materiali

POSITIVE CARICHE

NEGATIVE CARICHE

2) ∃ 2 cariche diverse:

3) Principio conservazione carica elettrica (CONSERVAZIONE LOCALE)

4) Carica elettrica quantizzata, q_e = 1,6 x 10^-19 C (Coulomb)

Carica elettrica puntiforme e ferma

F₂ = K 1/r² q₁q₂ = FORZA DI COULOMB

K = 9 x 10⁹

[F][L]² / [q]² = 9 x 10⁹ [m][L]³[C]^-2[Q]² / [q]²

K = 1 / 4π ε_o COSTANTE DIELETTRICA

|F̅_C| = 1/4πε_o |q₁q₂/r²|

DIREZIONE

VERSO DI F₂

_{creato da q1}

_FC2 = ₁/_4πε0 q₁q_{2 ũ2}/_r2² = ₁/_4πε0 q₁q_{2 ũ2}/_r3² = ₁/_4πε0 q_{2 ũ2→1}

_FC1 = ₁/_4πε0 q₁q_{2 ũ2→1}

_{creato da q2}

se q₁ e q₂ sono segno opposto le forza ha verso opposto al verso

verso rimane uguale, fonte da carico che crea forza e esprime e quella che le subisce

DISTRIBUZIONE DI CARICA: più cariche puntiforme grazie al PRINCIPIO DI SOVRAPPOSIZIONE

interazione tra carica e DISTRIBUZIONE, somma forza di Coulomb

per interazione tra ¹ DISTRIB.DI CARICA e ¹ carica freni =

e abbiamo trattiamo distribuzione di carica come insieme di

Cariche Puntiformi

Principio di sovrapposizione

Sommo _F21 e _F23 con regola di parallelogramma, e si va avanti, quando distribuzione carica discreta.

D. Carica Continua

d_F = ¹/_4πε0 q₂/^r₂2 û₂

_F2 = ∫ ¹/_4πε0 q₂ / r₂² dq û₂

06/03/2025

1. Esperimenti ⇒ I 2 tipi carica elettrica
2. q è quantizzata e^- = -1,6 · 10^-19 C
3. q = 0, 0 > 0
4. q né si crea né si distrugge
5. FORZA DI COULOMB

_{Q1 q2} |_FQ| = |_Fq|

_Fq = k Qq _û12 = 1 / 4πɛ₀ ^Qq_û12 / r²

_FQ = K Qq / r² _û12

F_NF F_ND forza nucleare forte/debole

→ tiene perché cariche del nucleo

F_G

forza gravitazionale è la più debole di tutte

F_E

F_NF

IN ORDINE PER INTENSITÀ

(dipende dalla scala, range di azione)

F_{N.I, N.D} vanno a zero molto velocemente

F_C ≈ 10⁴⁰, non siamo soggetti a forze di Coulomb perché abbiamo carica complessiva nulla

Consideriamo e^- p     q_e = -1,6·10^-19 C     q_p = +1,6·10¹⁹ C

m_e = 10^-31 Kg     m_p = 10^-27 Kg

F_C = ¹/_4πε0 · ^q_e·q_p/_r² ≈ ^109·10-38/_r² = 10^-28 N     r = 1 m

F_G = G · ^m_e·m_p/_r² ≈ ^{10-11 · 10-31 · 10-27}/_r² = 10^-69 N

^F_G/_FC = ^10-69/_10^-28 = 10^-41

c) Principio di sovrapposizione

                                   Q ·                          ·q₁

                                                                                ·q₂

                             ·q₃                       SOMMA VETTORIALE

Q

F_a = ¹/_4πε0 ^Qq/_r² û_r

ORIGINE IN q

r_Qq = r_Qa - r_qa

F_a = ¹/_4πε0 ^Qq/_{|rQa - rqa|²}

û_r = r_v/|r_v|

F_a = ¹/_4πε0 ^Qq • ^{(r_Qa - r_qa)}/_{|rQa - rqa|³}

F_a = F_ax + F_ay = F_ax î + F_ay ĵ

COMPONENTI VETTORIALI

COMPONENTI SCALARI PER VERSORI

F_ax = ¹/_4πε0 ^Qq • (X_Q - X_q)

r_Qa = X_a î + Y_a ĵ

r_qa = X_q î + Y_q ĵ

F_Qy = 𝑂 Q_q / 4π𝛼 |𝑐_Q - 𝑐_q|³ (y_q - y_q)

q₃ carica opposta a Q

The second equation and the related vector drawing:

• q₃
• q₁
• q_i
• q₂

F_Q = 𝑂 Q_q / 4π𝛼 |𝑐_Q - 𝑐_q|³ + . . . + 𝑂 Q_qi / 4π𝛼 |𝑐_Qa - 𝑐_qi|³

F_Q = ∑^N_{i = 1}[𝑂 Q_q1 / 4π𝛼 |𝑐_Qa - 𝑐_qi|³] Forza Coulomb

Distribuzione di cariche discrete

cariche puntiformi , ferme

Li forni da concetto di forze a campi, cariche moli -

nu volume , CAMPO COULOMBIANO / ELETTROSTATICO

ci svincoliamo dalla carica di prova Q

forza puntiformi positiva