• Fisica
  • calcolare la tensione di un filo

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refranco
refranco - Habilis - 178 Punti
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salve avrei bisogno del vostro aiuto con questo esercizio di fisica.

Due sferette conduttrici,di massa pari a 1g, entrambe sospese, nel vuoto, ad uno stesso punto tramite un filo isolante, portano la stessa carica negativa. Le sferette si respingono, mantenendosi alla distanza reciproca di 12cm ed i fili di sospensione formano un angolo di 22°.
Si stabiliscano il numero di elettroni in eccesso su ciascuna sfera e l'intensità della tensione meccanica del filo.

ho difficoltà nell'iniziare l'esercizio.
se mi potete aiutare a risolverlo.
grazie.
mc2
mc2 - Genius - 14257 Punti
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E` ancora simile agli esercizi che hai messo alcuni giorni fa (la carica della sfera, il piano verticale) e l'impostazione e` sempre la stessa.

Per ogni sfera imponi l'equilibrio tra :

---Forza peso

---Forza elettrica (legge di Coulomb, conosci la distanza tra le sferette)

---Tensione del filo, scomposta nelle direzioni verticale ed orizzontale.

Imposti le equazioni e ti ricavi T e la carica delle sfere.
refranco
refranco - Habilis - 178 Punti
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Allora la forza peso è uguale a
[math]P=mg[/math]

l'intensità della forza tra le due sferette vale:

[math]F=\frac{1}{4\pi \varepsilon _{0}}\frac{q^{2}}{d^{2}}[/math]

inoltre sappiamo che

[math]T_x=T\sin 22^\circ[/math]

[math]T_y=T\cos 22^\circ[/math]


mi sono bloccato fin qui
non sò come impostare le equazioni.
come calcolo la carica e il l'intensità della tensione del filo.
se mi puoi aiutare
grazie.
mc2
mc2 - Genius - 14257 Punti
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Devi scrivere l'equazione per l'equilibrio in verticale, e per quello in orizzontale.
refranco
refranco - Habilis - 178 Punti
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ok quindi ho:

[math]\left\{\begin{matrix}
\frac{1}{4\pi \varepsilon _{0}}\frac{q^{2}}{d^{2}}+T sin \theta =0 & \\
T cos\theta-mg=0 &
\end{matrix}\right.[/math]

ora come faccio?
come continuo.
fammi sapere.
grazie.
mc2
mc2 - Genius - 14257 Punti
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[math]T\sin\theta = \frac{1}{4\pi\epsilon_0}\frac{q^2}{d^2}[/math]

[math]T\cos\theta=mg[/math]

Dividi membro a membro (per eliminare T) e ricavi q
refranco
refranco - Habilis - 178 Punti
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quindi dividendo membro a membro ottengo:

[math]\frac{1}{4\pi\epsilon_0}\frac{q^2}{d^2}= mg\, tan \theta [/math]

da cui segue

[math]q=\sqrt{4\pi\epsilon_0d^{2} mg\, tan \theta }[/math]

è giusto?
ora come dovrei fare per calcolare il numero di elettroni e la tensione del filo.
fammi sapere.
grazie.
mc2
mc2 - Genius - 14257 Punti
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E` giusto.

Per il numero di elettroni: se conosci la carica totale e conosci la carica di un singolo elettrone...

Per la tensione: guarda bene le equazioni che hai scritto...
refranco
refranco - Habilis - 178 Punti
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grazie mille
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