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Calcolo dell'intensità dell'accelerazione centripeta
L L PQ PQ#: , M%L L direzione Sud| || |K M R, ⋅ :" , ⋅ :→ 8,99 ⋅ 10 J N⋅ 13,5L L PQ PQ#: , M%L L direzione EstIl modulo della forza risultante è: S T 17,3UIndividuiamo la direzione, ovvero l’angolo rispetto ad Est, come richiesto.X Xtan U →U arctan J N 38,7°LY LYX X a Sud-EstZY ZY2,65 ⋅ 10 .In un atomo di elio ionizzato una volta, un elettrone orbita attorno al nucleo che contiene due protoni (+2e).Il raggio dell’orbita è• Calcola l’intensità dell’accelerazione centripeta dell’elettrone.SvolgimentoL’accelerazione è data dal rapporto tra la forza elettrice e la massa dell’elettrone.| C||T2C|Il modulo della forza elettrica tra elettone e protoni nel nucleo vale:per il secondo principio della dinamica abbiamo: ] | C||T2C|sostituiamo l’espressione di F: ] | C||T2C|]| || |8,99 ⋅ 10] ||T3,20 || ⋅ 101,60 ⋅ 108,99 ⋅ 10 ⋅ #2,65#9,11 %⋅ 10 0%- Il periodo di rotazione della sferetta: T = 2π√(m/rF)
- Il periodo di rotazione della sferetta nell'ipotesi che le cariche siano uguali in valore e segno: T' = 2π√(m/rF')
Svolgimento:
Il moto della sferetta è di tipo circolare uniforme. Esso è soggetto ad una forza centripeta diretta radialmente verso il centro della circonferenza. La forza centripeta è pari alla somma delle forze agenti in questa stessa direzione:
Fc = √2√(2^2 * ab^2 * 45°)
In cui l'unica incognita è α, per poter determinare la velocità angolare da cui ricavare il periodo di rotazione.
Disegniamo il diagramma di corpo libero per la sfera dotata di carica negativa e in rotazione attorno alla carica fissa positiva:
moto rotazionale intorno a quella positiva. IIn direzione x abbiamo la forza elettrica attrattiva^e rivolta verso destra e la componente orizzontale_ cdella tensione .0 ^In direzione y si fanno equilibrio la forza peso*e la componente verticale della tensione.Essendo l’angolo in A di 45°, le due componentidella tensione hanno lo stesso modulo perché ABC èrettangolo e isoscele. Per cui:√2^ ^ ^2_ * ^ 0*essendo poi abbiamo:→ ^ 0 0,49_ ` 0,49 T 0,45sostituendo nella (1): ⇓
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