SIMULAZIONE – Cariche e campo elettrico
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INTRODUZIONE: Cariche e campo elettrico
Con questa simulazione è possibile visualizzare il campo elettrico generato da
una o più cariche di segno positivo e negativo. Inoltre si può studiare il moto
delle sferette cariche nel campo elettrico da esse generato, o in un campo
elettrico esterno, modificando la massa delle sferette.
SPERIMENTIAMO
1. Clicca sul pulsante “Aggiungi una carica elettrica” per aggiungere una carica
alla scatola della simulazione. Sposta la sferetta all’interno dello schermo e
osserva i vettori che rappresentano il campo elettrico da essa generato. Cosa
indica la lunghezza dei vettori? Come varia in relazione alla distanza dalla
carica elettrica? Sai dedurre il segno della carica?
2. Trascina e rilascia la carica; essa inizierà a muoversi. Osserva la sferetta che
rimbalza da un lato all’altro della scatola: come variano i vettori del campo
elettrico durante il suo moto? Puoi utilizzare il tasto “Proprietà” per
modificare la massa della sferetta: come cambia la sua velocità se ne aumenti
o diminuisci la massa?
3. Aggiungi una seconda carica alla simulazione. Perché essa inizia a muoversi?
Quale forza la mette in moto?
4. Sai dedurre il segno della seconda carica? Le due sferette sentono una forza
attrattiva o repulsiva? Con l’aiuto del tasto “Pausa” osserva i vettori del
campo elettrico generato dalle due cariche in moto. Puoi aumentare la
risoluzione del campo utilizzando l’opzione “Campo elettrico”.
5. Con il tasto “Reset” riporta la simulazione nella configurazione iniziale.
Aggiungi due cariche, ma prima di inserire la seconda modificane il segno
utilizzando il tasto “Proprietà”. Le due sferette sentono ora una forza
attrattiva o repulsiva? Osserva il moto delle due cariche, e i vettori del campo
elettrico: come cambiano rispetto all’esperimento del punto precedente?
6. Utilizza il tasto “Reset” per tornare alla configurazione iniziale. Inserisci un
campo elettrico esterno e aggiungi una carica. Modificando la direzione e
l’intensità del campo elettrico esterno (puoi cambiare la direzione e la
lunghezza del vettore), come cambia il moto della carica?
Copyright 2012 Zanichelli editore S.p.A., Bologna [6161]
Questo file è un’estensione online del corso Romeni, Fisica e realtà Zanichelli 2012
PREVEDIAMO
Rispondi alle seguenti domande senza utilizzare la simulazione. Verifica poi le
tue previsioni facendo gli opportuni esperimenti con la simulazione.
1. Come sono fatti i vettori che rappresentano il campo elettrico generato da
una carica positiva? (Puoi modificare il segno della carica elettrica con il
pulsante “Proprietà”).
2. Una sferetta con carica elettrica negativa si trova all’interno di una
scatola. Una seconda sferetta carica, posizionata nella scatola, rimarrà
ferma? Si osserverà qualche differenza nel moto della seconda sferetta nel
caso in cui essa ha carica positiva o negativa? E se la seconda sferetta
fosse elettricamente neutra?
3. All’interno di una scatola si trovano due cariche elettriche negative. Come
sono fatte le linee del campo elettrico? Definisci in quale regione,
all’interno della scatola, esso ha un’intensità massima e minima?
4. Rispondi alle domande del punto precedente nei casi in cui le due cariche
elettriche
sono entrambe positive
hanno segno opposto.
5. Una sferetta carica viene inserita in un campo elettrico uniforme. Descrivi
come si muove la sferetta nel caso in cui la sua velocità iniziale è
nulla
parallela alla direzione delle linee del campo elettrico e con stesso
verso
parallela alla direzione delle linee del campo elettrico e con vers
opposto.
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