Problemi svolti di Fisica

Problemi svolti fisica V liceo scientifico

Tratti dal testo Fisica per la seconda prova

• Forza magnetica
• Fascio di protoni (selettore di velocità)
• Super magneti (solenoidi)
• Circuito sospeso con molle

Forza magnetica

La forza è perpendicolare al piano formato da i e da B, ed è diretta verso l’alto cioè uscente dal foglio.

a) Determina l’intensità di corrente i

∆ 12= = = 2,35,2Ω

b) Stabilisci modulo, direzione e verso delle forze che agiscono sulle molle e sulla sbarretta orizzontale.

= = 0.22: forze agenti sulle molle

F1 = = 0.39: Forza agente sulla sbarretta orizzontale

F2

c) Come si modifica il circuito? Qual è la nuova configurazione di equilibrio?

Per effetto della forza F2 le molle si accorciano di un tratto x.

Il sistema è in equilibrio quando la forza elastica (F = kx) eguaglia, dato che le molle sono due, la forza elastica totale Fel è F = 2kx.

Per l’equilibrio deve essere: F = F2 el

F = 2kx2= = = 0.013 = 1,322

d) Discuti se gli effetti che i fili esercitano reciprocamente sono trascurabili.

Considerando le due molle di lunghezza 0,25m come due fili percorsi dalla stessa intensità di corrente i e posti a distanza 0,45m, la forza tra di essi è la forza di Ampere, questa vale:

⋅! != ⋅ %= ⋅ %2" $ 2" $()4" ∙ 10 2,3 ()= ⋅ ∙ 0,25 = 5.87 ∙ 102" 0,45

La forza magnetica su di un filo attraversato da una corrente i e immerso in un campo magnetico B vale:

== = 0,22 ≫ se le rapportiamo:

Quindi (-= 2,7 ∙ 10

L’interazione tra i fili è trascurabile rispetto alla forza magnetica.