INTERAZIONI ELETTROSTATICHE TRA CARICHE PUNTIFORMI

  1. Una piccola sfera di massa m= 0.1 g e carica q= 1 nC è appesa con un filo di lunghezza l= 10 cm ad un piano verticale infinito che ha una densità superficiale di carica   σ= 10 µC/m². Calcolare l'angolo che il filo forma rispetto alla verticale. (R: 29° 56')
  1. Sei sferette dotate di carica Q, sono legate fra loro da fili molto sottili di lunghezza 10 cm e sono disposte su un piano orizzontale. All'equilibrio esse formano un esagono regolare. Sapendo che la tensione massima alla quale si possono sottoporre i fili è di 1 N, determinare il valore massimo di Q della carica che si può attribuire alle sferette .
  1. Due cariche q1 e q2 sono poste rispettivamente sull'asse x nei punti x = -a e x= +a. Trovare la relazione tra le due cariche affinchè sia nulla la forza elettrostatica netta che agisce su una terza carica +Q posta nel punto +a/2. (R: q1/q2 = 9)
  1. Quattro cariche uguali di 0.5 nC sono disposte ai quattro vertici di un quadrato di 10 cm di lato. Calcolare grandezza e direzione della forza agente su ciascuna carica. (R: 0.4 µN)
  1. Quattro cariche identiche, q= 6 nC si trovano ai vertici di un quadrato di lato l= 10cm. Quanto deve valere una carica Q posta al centro del quadrato affinché il sistema sia in equilibrio? (R: -5.74 nC)
  1. Due cariche q1 e q2 , a distanza d=20 cm si respingono con una forza F. A che distanza si devono porre in un olio di costante dielettrica relativa εR =5 perché interagiscano con la medesima forza? (R: 8.94 cm)
  1. Una sfera conduttrice A possiede una carica Q; due sfere identiche alla prima (B,C) sono messe a contatto con la sfera A: prima B con A, poi C con A. La terza sfera viene tenuta sempre lontana dalle due che si mettono, volta a volta, in contatto. Determina la carica che si trova alla fine su ciascuna sfera (R: QA= Q/4; QB= Q/2; QC= Q/4)
  1. Date due cariche elettriche di valore 1 nC e 4 nC, distanti 3 m tra di loro, determinare l'ascissa del punto ( o dei punti) del segmento che li congiunge in cui il campo elettrico si annulla. Si supponga che la carica da 1 nC sia posta nell'origine e che la carica da 4 nC sia posta nell'asse delle ascisse con ascissa positiva. R: x=  1 m o x= - 3 m
  1. Una gocciolina di olio (ρ= 800 kg/m3) e raggio r=0.5 μm è soggetta ad un capo elettrico uniforme verticale e diretto verso l'alto. Se il campo elettrico vale E=8546 V/m, determinare quanti elettroni mancano alla goccia (R: 3 elettroni)
  1. Due cariche Q1= 2⋅10-4 C e Q2= -3⋅10-4 C sono fissate rispettivamente nei punti A(1 m, 0 m) e B(-2 m, 0 m) di un sistema di assi cartesiani (x, y). Calcolare modulo, direzione e verso della forza che agisce su una carica positiva q = 1 µC che si trova nel punto P(0 m, 1 m).
  1. Due cariche Q1= -2⋅10-4 C e Q2= -3⋅10-4 C sono fissate rispettivamente nei punti A(2 m, 0 m) e B(-2 m, 0 m) di un sistema di assi cartesiani (x, y). Calcolare modulo, direzione e verso della forza che agisce su una carica positiva q = 2 µC che si trova nel punto P(0 m, 2 m).
  1. Due cariche Q1= 2⋅10-4 C e Q2= -4⋅10-4 C sono fissate rispettivamente nei punti A(1 m, 0 m) e B(-4 m, 0 m) di un sistema di assi cartesiani (x, y). Calcolare modulo, direzione e verso della forza che agisce su una carica positiva q = 2 µC che si trova nel punto P(0 m, 1 m).
  1. Due cariche Q1= 4⋅10-4 C e Q2= 3⋅10-4 C sono fissate rispettivamente nei punti A(1 m, 0 m) e B(-2 m, 0 m) di un sistema di assi cartesiani (x, y). Calcolare modulo, direzione e verso della forza che agisce su una carica positiva q = 1 µC che si trova nel punto P(0 m, 3 m).
  1. Due cariche Q1= -2⋅10-4 C e Q2= -3⋅10-4 C sono fissate rispettivamente nei punti A(2 m, 0 m) e B(-2 m, 0 m) di un sistema di assi cartesiani (x, y). Calcolare modulo, direzione e verso della forza che agisce su una carica positiva q = -4 µC che si trova nel punto P(0 m, -4 m).
  1. Due cariche Q1= 2⋅10-4 C e Q2= -3⋅10-4 C sono fissate rispettivamente nei punti A(2 m, 0 m) e B(-3 m, 0 m) di un sistema di assi cartesiani (x, y). Calcolare modulo, direzione e verso della forza che agisce su una carica positiva q = 1 µC che si trova nel punto P(0 m, 1 m).
  1. Due cariche Q1= 4⋅10-4 C e Q2= -2⋅10-4 C sono fissate rispettivamente nei punti A(2 m, 0 m) e B(-3 m, 0 m) di un sistema di assi cartesiani (x, y). Calcolare modulo, direzione e verso della forza che agisce su una carica positiva q = -2 µC che si trova nel punto P(0 m, -4 m).
  1. Due cariche Q1= -2⋅10-4 C e Q2= -3⋅10-4 C sono fissate rispettivamente nei punti A(3 m, 0 m) e B(-2 m, 0 m) di un sistema di assi cartesiani (x, y). Calcolare modulo, direzione e verso della forza che agisce su una carica positiva q = -2 µC che si trova nel punto P(0 m, -3 m).
  1. Due cariche Q1= -2⋅10-4 C e Q2= -3⋅10-4 C sono fissate rispettivamente nei punti A(-2 m, 0 m) e B(-1 m, 0 m) di un sistema di assi cartesiani (x, y). Calcolare modulo, direzione e verso della forza che agisce su una carica positiva q = 1 µC che si trova nel punto P(0 m, -2 m).
  1. Due cariche Q1= -2⋅10-4 C e Q2= -3⋅10-4 C sono fissate rispettivamente nei punti A(1 m, 0 m) e B(3 m, 0 m) di un sistema di assi cartesiani (x, y). Calcolare modulo, direzione e verso della forza che agisce su una carica positiva q = 1 µC che si trova nel punto P(0 m, 2 m).
  1. Due cariche Q1= 2⋅10-4 C e Q2= 3⋅10-4 C sono fissate rispettivamente nei punti A(4 m, 0 m) e B(2 m, 0 m) di un sistema di assi cartesiani (x, y). Calcolare modulo, direzione e verso della forza che agisce su una carica positiva q = 1 µC che si trova nel punto P(0 m, -1 m).