[Risolto] Esercizi sulla forza di Coulomb e sul campo elettrico

La forza con cui si respingono le due particelle è uguale e contraria. Come intensità la forza di Coulomb è la stessa.

F = k q * q / r^2;

F = m * a; (2° principio della dinamica di Newton).

F1 = m1 * a1 = 6,00 * 10^-6 * 4,60 * 10^3 = 2,76 * 10^-2 N,

F2 = m2 * a2;

m2 = F2 / a2.

F2 = F1;

m2 = 2,76 * 10^-2 / (8,50 * 10^3) = 3,25 * 10^-6 kg; (massa della particella 2).

Carica delle particelle:

k q^2 / r^2 = 2,76 * 10^-2 N;

qì2 = 2,76 * 10^-2 * r^2 / k;

q = radicequadrata[2,76 * 10^-2 * (2,6 * 10^-2)^2/(9 * 10^9)] =

= radicequadrata(2,073 * 10^-15) = 4,55 * 10^-8 C.

Ciao @mr-tempesta03

F = m1*a1 = 4,60*10^3*6*10^-6 = 2,76*10^-2 N 

m2 = F/a2 = 2,76*10^-2/(8,50*10^3) = 3,25*10^-6 kg 

F = k*q^2/d^2 

2,76*10^-2 = 9*10^9*q^2*10^4/2,6^2

q^2 = 2,76*10^-2*2,6^2/(9*10^13) = 2,07*10^-15

q = 4,56*10^-8 Coulomb

IL PROBLEMA 23, PER COM'E' SCRITTO, RISULTA INDETERMINATO PER CARENZA DI DATI:
* quali sono le dimensioni geometriche delle particelle?
* in quale mezzo si muovono?
* qual è la permittività relativa del mezzo in cui si muovono?
* quale attrito viscoso oppone il mezzo in cui si muovono?
------------------------------
Diventa un problema ben posto se riformulato come segue.
* «
Due punti materiali (P, Q) in quiete, carichi dell'identica carica q > 0, sono lasciati liberi nel vuoto. Dati
* la distanza iniziale d = 2.6/100 m
* le accelerazioni iniziali (A, a) = (4.6/1000, 8.5/1000) m/s^2
* una delle masse (M, m) = (6/10^6, m) kg
si chiedono i valori di m e di q.
»
---------------
Il valore di m si ricava dall'identità delle forze repulsive
* F = m*a = M*A ≡
≡ 276/10^10 N = (m)*(85/10000) = (6/10^6)*(46/10000) ≡
≡ m = 69/21250000 ~= 3.25/10^6 kg
---------------
Il valore di q si ricava dalla legge di Coulomb che nel vuoto, con
* k = 1/(4*π*ε0) ~= 8.988*10^9 Nm^2/C^2
si scrive
* F = k*q^2/d^2 ≡
≡ 276/10^10 = (8.988*10^9)*q^2/(2.6/100)^2 ≡
≡ q ~= 4.56/10^11 C = 45.6 pC