Concetti Chiave
- La pallina parte da un punto con potenziale di 2 V e si muove verso un punto con potenziale nullo.
- La distanza tra i punti A e B è calcolata come 17,98 metri usando il potenziale elettrico.
- Il campo elettrico uniforme è determinato come 0,111 V/m tra i punti A e B.
- L'accelerazione della pallina è calcolata come 0,0555 m/s², basandosi sulle forze elettrica e dinamica.
- La velocità finale acquisita dalla pallina è 1,41 m/s dopo un intervallo di tempo di 25,45 secondi.
Una pallina di massa
Svolgimento
Poich il potenziale in
Conoscendo il potenziale in
Ora, poich ci troviamo in un campo elettrico uniforme, utilizziamo la formula del campo elettrico dedotta dal potenziale:
La carica, poich si trova in un campo elettrico, sottoposta ad una forza elettrica.
Tuttavia, poich possiede massa e viene accelerata, sottoposta anche ad unaltra forza, quella descritta dal secondo principio della dinamica.
Possiamo uguagliare le due forze e ricavare da qui laccelerazione della carica:
Conoscendo laccelerazione, ricaviamo il tempo impiegato con la formula inversa di quella dello spazio nel moto uniformemente accelerato:
Possiamo ora determinare la velocit della pallina:
Domande da interrogazione
- Come si calcola la distanza tra i punti A e B nel campo elettrico?
- Qual è l'accelerazione della pallina nel campo elettrico?
- Qual è la velocità finale della pallina dopo il movimento nel campo elettrico?
La distanza si calcola utilizzando la formula inversa del potenziale elettrico: [math]r = \frac{k_0 \cdot q}{V_A}[/math], risultando in [math]17,98 m[/math].
L'accelerazione si determina uguagliando la forza elettrica alla forza di accelerazione: [math]a = \frac{E \cdot q}{m}[/math], ottenendo [math]0,0555 m/s^2[/math].
La velocità finale si calcola con [math]v = a \cdot t[/math], dove [math]t[/math] è il tempo calcolato, risultando in [math]1,41 m/s[/math].
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