Legge di Coulomb
Problema 1
Determinare il valore che dovrebbero avere due cariche uguali affinchè la forza repulsiva nel vuoto a 1m di
distanza sia uguale ad 1Kgp
Risoluzione:
q
1m
q
Applicando la formula della legge di Coulomb,
,
, dato che q1= q2 = q (incognita del problema) e ricordando che 1kgp = 9,8N, si ha:
Problema 2
In ciascuno dei vertici di un triangolo rettangolo isoscele di cateto 6,0cm è posta una carica uguale a +10-7C.
Determinare l’intensità della forza elettrica agente sulla carica posta nel vertice dell’angolo retto.
Risoluzione:
q
La schematizzazione è ovvia, e si indichi con q=+10-7C
ognuna delle cariche e con l=6∙10-2m la lunghezza di ognuno
dei cateti. La forza che agisce sulla carica posta nel vertice
q F1
dell’angolo retto sarà la somma vettoriale delle due forze di
q
repulsione esercitate dalle altre due cariche, come
F2
rappresentato in figura, dunque
FTot
, ognuna delle quali in direzione del prolungamento dei rispettivi cateti di appartenenza.
=
in direzione della bisettrice dell’angolo formato da F1 e F2.
Problema 3
Nei vertici del quadrato di lato l = 5,0cm sono disposte 4 cariche elettriche, come in figura. Supponendo
q=10-8C, calcolare l’intensità della forza elettrica agente sulla carica -2q. E’ possibile determinare dei valori
di q ed l in modo che la forza sia nulla
+2q
-q
Risoluzione:
q = 10-8C ; +2q = 2∙ 10-8C; - q = - 10-8C; -2q = -2∙ 10-8C
l = 5∙10-2m; d =
(diagonale del quadrato)
Si ricordi che il verso della forza dipende dal segno delle cariche!
F3
-q
(si veda l’esercizio precedente), mentre
La FTot sarà a questo punto la differenza dei moduli delle due forze opposte F1,2 e F3.
Ftot = F1,2 - F3 =
=
F1
-2q
F2
F1,2
.
La risposta al quesito è no, in quanto per annullare Ftot =
di carica, niente Forza di Coulomb!) oppure l →
dovremmo annullare q=0 (assenza
, ma così facendo tutte le interazioni elettriche sono nulle.
