Considera un pianeta dove l'accelerazione gravitazionale è la stessa della Terra, ma c'è anche un campo elettrico uniforme e parallelo a quello gravitazionale. Una palla di 1,40 kg e di carica 2,00 C è lanciata verso l'alto da un punto $A$ a una velocità di $120 m / s$ e raggiunge $B$, il punto più alto della sua traiettoria, dopo 3,70 s. Calcola la differenza di potenziale tra questi due punti.
$$
\left[3,52 \cdot 10^3 V \right]
$$
0
punti
Livello 0
La forza è frenante, verso il basso; la forza risultante ferma la carica q ad altezza h;
F peso = m * g = 1,40 * (- 9,8) = - 13,72 N;
a = (v - vo) / t;
accelerazione a = (0 - 120)/3,70 = - 32,43 m/s^2;
Troviamo l'altezza massima raggiunta h:
h = 1/2 * a * t^2 +vo * t;
h = 1/2 * (- 32,43) * 3,70^2 + 120 * 3,70;
h = - 222 + 444 = + 222 m; (altezza massima raggiunta).
F risultante = m * a = 1,40 * (- 32,43) = - 45,41 N;
F risultante = m * g + q * E;
Forza elettrostatica; Fe = q * E;
Fe = - 45,41 - (-13,72) = - 31,68 N,
Campo elettrico:
E = Fe / q = - 31,68 / 2,00 = - 15,84 N/C;
Va - Vb = (Lavoro della Forza elettrostatica) / (carica) = (Lavoro del campo E) / q;
(Il lavoro del campo elettrico è dato da - DeltaV = V iniziale - V finale).
Va - Vb = (q * E) * h / q = E * h; lavoro del campo elettrico.
L /q = - 15,84 * 222 = - 3516 V = - 3,52 *10^3 V; il campo E frena la carica fa lavoro resistente.
Differenza di potenziale:
Delta V = Vb - Va = + 3,52 *10^3 Volt.
Ciao @luisss
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