Esercizi di Fisica 2

06-10-2025 ESERCITAZIONE DI FISICA

Forza elettrica e campo elettrico di cariche puntiformi

1. Tre cariche giacciono ai vertici di un triangolo rettangolo. La carica si trova al

3

vertice dell’angolo retto, mentre le altre due cariche si trovano ai vertici di base. Le

cariche valgono le distanze tra le cariche sono:

= 13 μC, = 4 μC, = 5 μC,

1 2 3

e L’angolo alla base dove si trova la carica vale

= 0,5 m = 0,8 m. =

13 23 1

Trovare la forza risultante (modulo, direzione e verso) agente sulla carica .

58°.

2

Ripetere l’esercizio calcolando la forza agente su .

3

[Sol. a) b)

= 0.77 N; = 11,15°; = 2.36 N; = 64,85°;]

2 3

2. Il sistema proposto in figura è costituito da tre cariche, i cui valori sono indicati di

seguito, disposte ai vertici di un triangolo isoscele. Calcolare nel punto P (centro

della base) il campo elettrico (modulo, direzione e verso) utilizzando i seguenti

valori numerici: (Si considerino gli assi cartesiani centrati nel punto P):

−6

= +, = −, = −, = 7 ∙ 10 C, = 4 cm, = 2 cm,

1 2 3 N

⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 6

() )̂

[Sol. = −(37 ∙ 10 ]

C

–8

3. Quattro cariche uguali q = q = 2·10 C sono poste sui vertici di un rettangolo di

i

lati a = 10 cm e b = 20 cm. Calcolare la forza F esercitata dalle altre tre cariche su

q .

4 ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗

4 −4

(1,5̂ 3,9̂)

[Sol. = − ∙ 10 N]

4. Una carica puntiforme q di massa m è lasciata libera in quiete nella posizione x = 0

in una regione in cui esiste un campo elettrostatico uniforme E parallelo e concorde

all’asse x. Scrivere la legge oraria della carica e determinare il tempo impiegato per

raggiungere la posizione x = d, la velocità con la quale arriva in tale posizione e la

sua energia cinetica. 2 2

√

= √ ; = ; = ]

[Sol.

5. Tre cariche puntiformi sono disposte ai vertici di un triangolo equilatero di lato d =

10 cm. Le cariche 1 e 2 sono negative e valgono -q, mentre la 3 è positiva e vale 2q,

C.

con q = 1 Calcolare il momento di dipolo del sistema.

⃗

⃗ −7

= +(1,73 ∙ 10 C ∙ m)̂]

[Sol. be

mamma n E

III

iii live.com inina.i

msn.ir

è interni

in mn

time

e a

rc

2.10

a a

919 I

nome una ii12

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E na aoosane È

E

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TI g g si

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E

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v PP

A

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19

a vettore convincente

22-10-2025 ESERCITAZIONE DI FISICA

Potenziale ed energia potenziale di sistemi di cariche puntiformi

Costanti numeriche: 9 2 2 -12 2 2

k = 9 × 10 Nm /C ε = 8.854 × 10 C /Nm

0

-19 -31 -27

e = 1.6 × 10 C m = 9.11 ×10 Kg m = 1.67 ×10 Kg

e p

1) Determinare l'energia potenziale di un sistema di 3 cariche di 2 pC, allineate e

distanziate di 25 cm. Determinare il potenziale in un punto A, sulla verticale della

carica centrale ad una distanza di 50 cm. −13

[Sol. = 3.6 ∙ 10 J; () = 0,1 V]

2) Determinare il lavoro (fatto contro le forze del campo) necessario a trasportare un

elettrone da un punto di potenziale 32 V ad uno di potenziale -10 V. Ripetere

utilizzando un protone al posto dell'elettrone. −18 −18

= 6.72 ∙ 10 J; = −6.72 ∙ 10 J]

[Sol.

SOLUZIONE COMPITO DI FISICA 2

Laurea in Matematica, Università di Padova, a.a. 2010-2011, appello del 15-12-2010

3) Tre cariche elettriche sono poste su tre dei quattro vertici di un quadrato di lato L

= 20 cm, come in figura. Le cariche sono q = 1 nC, q = 4 nC e q =2 nC. Si calcoli

1 2 3

E1. Tre cariche elettriche sono poste su tre dei quattro vertici di un quadrato di lato L=20 cm,

l'energia elettrostatica U del sistema.

come in figura. Le cariche sono q =1 nC, q =4 nC e q =2 nC. Si calcoli: a) l'energia elettrostatica U

1 2 3

del sistema; b) le componenti cartesiane del vettore campo elettrico E nel vertice libero. −7

[Sol. = 6.03 ∙ 10 J]

-12 2 2

[Costante dielettrica del vuoto: ε =8.85·10 C /(N m )]

0 y

q 1

q q x

2 3

Soluzione. π π

1 1 qq −8

4) Una particella A con carica positiva è fissata in un punto O. Una

π

= + + = π = 2 ∙ 10 C

7

a) U q q q q 6.03 10 J

1 3

π π

ππ 1 2 2 3

4 L π π

2 −6 −10

particella B di massa e carica negativa si muove di

0 = 2 ∙ 10 g = −10 C,

π π

1 q q 1 V

moto circolare uniforme lungo una circonferenza di centro O e raggio

= + = π 2

b) ;

E 5.43 10

1 2 = 1 cm.

π π

ππ

x 2 2

4 L 2 L m

π π

2

Si determini: 0 π π

1 q q 1 V

= + = π 2 ;

E 7.67 10

3 2

π π

ππ

y

(a) il modulo della velocità della particella B,

2 2

4 L 2 L m

π π

2

0

V

=

E 0

z m 1

(b) l&rsquo