Nuovi problemi di dinamica elettrostatica - Digilander

PROBLEMI DI DINAMICA ELETTROSTATICA 2
Problema1: la pallina nello spazio. Guarda la figura sopra: una pallina di massa M=250g e caricata con
una carica Q=+ 310-6 C entra dentro una regione con campo elettrico E costante diretto verso il basso. La
pallina si muove verso sinistra con una velocità iniziale lungo X di valore V0=8m/s e si trova ad un’altezza
h=50cm dalla piastra inferiore. Considera che il campo elettrico abbia un valore E=106 N/C. La pallina è nello
spazio e perciò non c’è gravità (l’unica forza agente è quella elettrica):
 qual è la forza elettrica agente sulla pallina? [Fy=+3N]

qual è l’accelerazione agente sulla pallina? Supponi di essere nello spazio e trascura la gravità
[ax=0 , ay=+12m/s2]

quanto tempo impiega la pallina a toccare la piastra inferiore? [t=0,29s]

a che distanza lungo X dal punto iniziale la pallina tocca la piastra inferiore? [SX=-2,32m]
 qual è la velocità finale della pallina quando tocca la piastra inferiore? [Vfx=-8m/s ;
Vfy=+3,48m/s]
 qual è il modulo della velocità finale? Qual è l’angolo di incontro con la piastra?
[|Vf|=8,72m/s ; =66,5° rispetto all’asse X]
 Trova l’eq. della traiettoria [ Y=0,09375X2]
 Scrivi l’equazione di moto della pallina, lungo Y e lungo X
X=V0t]
[Y= ½(QE /M)t2 ;
Problema 2: la pallina sulla Terra. Questo problema è facoltativo: provate a farlo. La pallina si
muove sulla Terra e perciò oltre alla forza elettrica agisce anche la forza-peso, diretta verso il basso,
diretta verso il basso. Calcola come cambiano le risposte alle domande del problema precedente.

[ Fy = 5,45N ; ax=0 , ay = 21,8m/s2 ; t=0,214s ; SX=-1,712m ; Vfx=-8m/s ;
Vfy=4,67m/s ; |Vf|=9,26m/s ; =59,7° rispetto all’asse X ; Y=0,17031X2 ; Y=
½(QE /M+g)t2 ; X=V0t ]
Problema 3: la pallina in sospensione. Adesso cambi il valore del campo elettrico E: vedi che la pallina,
soggetta al suo peso, continua a muoversi di moto rettilineo uniforme senza cadere! Come è possibile ?!?!
 Trova direzione, verso e modulo di E che permette tutto ciò [E ha direzione verticale, verso
negativo e modulo E=8,17105 N/C]