Concetti Chiave
- Il problema riguarda l'interazione tra tre cariche elettriche allineate, dove la semplificazione deriva dalla possibilità di determinare facilmente direzione e verso delle forze.
- Le cariche considerate sono [math]Q_1 = -2,50 \cdot 10^{-6} C[/math], [math]Q_2 = +3,00 \cdot 10^{-6} C[/math], e [math]Q_3 = +2,50 \cdot 10^{-6} C[/math], con distanze uguali di 10 cm tra loro.
- Sulla carica centrale [math]Q_2[/math] agiscono una forza attrattiva da parte di [math]Q_1[/math] e una forza repulsiva da parte di [math]Q_3[/math], a causa delle loro polarità.
- La forza risultante su [math]Q_2[/math] è diretta verso [math]Q_1[/math] e ha intensità doppia rispetto alla forza tra [math]Q_1[/math] e [math]Q_2[/math], calcolata come 6,7425 N.
- La forza totale esercitata su [math]Q_2[/math] risulta essere 13,5 N, ottenuta moltiplicando la forza tra [math]Q_1[/math] e [math]Q_2[/math] per due.
In questo appunto vedremo un esercizio che ocnsiste nel valutare l'interazione tra tre diverse cariche elettriche allineate. Il fatto che siano allineate non fornisce particolari informazioni sul modulo delle forze, ma siamo in una situazione "semplificata" perché possiamo determinare molto facilmente direzione e verso!
Indice
Testo dell'esercizio
Considera tre cariche allineate:La distanza fra
- Traccia i vettori forza che agiscono sulla carica centrale [math]Q_2[/math];
- Determina direzione, verso e intensità della forza risultante su [math]Q_2[/math].
Svolgimento dell'esercizio - Parte 1
I vettori forza che agiscono sulla carica centralePossiamo quindi schematizzare le forze che agiscono in questo modo:
Svolgimento dell'esercizio - Parte 2
Possiamo affermare che la forza totale che agisce su
Troviamo quindi la forza che agisce fra
Per trovare il valore della forza totale, moltiplichiamo il risultato ottenuto per due:
Domande da interrogazione
- Qual è la configurazione delle cariche nell'esercizio?
- Come si determinano le forze che agiscono su [math]Q_2[/math]?
- Qual è l'intensità della forza totale su [math]Q_2[/math]?
Le cariche sono allineate e consistono in [math]Q_1 = - 2,50 \cdot 10^{-6} C[/math], [math]Q_2 = + 3,00 \cdot 10^{-6} C[/math], e [math]Q_3 = +2,50 \cdot 10^{-6} C[/math], con distanze uguali di [math]10,0 cm[/math] tra [math]Q_1[/math] e [math]Q_2[/math] e tra [math]Q_2[/math] e [math]Q_3[/math].
Su [math]Q_2[/math] agisce una forza attrattiva [math]F_1[/math] verso [math]Q_1[/math] e una forza repulsiva [math]F_3[/math] verso [math]Q_3[/math]. La forza totale [math]F_{TOT}[/math] ha la stessa direzione della linea delle cariche, verso [math]Q_1[/math], ed è il doppio di [math]F_1[/math].
L'intensità della forza totale [math]F_{TOT}[/math] su [math]Q_2[/math] è calcolata come [math]13,5 N[/math], essendo il doppio della forza [math]F_1[/math] che agisce tra [math]Q_1[/math] e [math]Q_2[/math].
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