Esonero – FISICA GENERALE 2 – a.a. 2007-2008
7 Aprile 2008
Corso di Laurea Triennale in Chimica
0 = 8.854 x 10 – 12 C2/Nm2 eV = e J = 1.602 x 10-19 J
1) Si considerino tre cariche q1= q2 = - q3 = 10-9 C allineate lungo una retta come mostrato in figura.
Sia a = 2 cm la distanza tra due cariche adiacenti. Si calcoli:
a) l’espressione del campo elettrico totale generato dalle tre cariche lungo l’asse y passante per
la carica centrale ed ortogonale all’asse di allineamento e si calcoli l’angolo che il campo
forma con l’asse y per y = a;
b) l’energia potenziale elettrostatica del sistema.
2) Si consideri un piano indefinito uniformemente carico con densità superficiale di carica
= 10-10 C/m2 ed un elettrone che si trova nella posizione P a distanza d = 10 cm dal piano. Si
determini:
a) la forza che bisogna esercitare sull’elettrone per tenerlo fermo in P;
b) la distanza massima dmax dal piano che l’elettrone riesce a raggiungere nell’ipotesi che gli
venga conferita nel punto P l’energia cinetica T = 1 eV con velocità di allontanamento dal
piano normale al piano stesso.
3) Si consideri una sfera cava di raggio R=5 cm sulla cui superficie è distribuita uniformemente la
carica q. Sia x l’asse passante per il centro della sfera e la cui origine O è il centro della sfera stessa.
Una seconda sfera cava di raggio R sulla cui superficie è distribuita uniformemente la carica
q’= – q/4 viene posizionata con il suo centro O’ sull’asse x ad una distanza x’<2 R (si veda figura).
Si determini:
a) la posizione di O’ nell’ipotesi che il campo elettrostatico generato dal sistema delle due sfere
sia nullo nella posizione xo=3R sull’asse x;
b) altri eventuali punti dell’asse x in cui il campo elettrostatico è nullo assumendo la sfera
carica negativamente posta nella posizione sopra trovata.
