[Risolto] Fisica: cariche elettriche e potenziale.

Provo a rispondere...

Per il punto a) ti calcoli il potenziale della carica da "calciare". Ho così chiamato le cariche:

-Q (1) +Q (2)

+Q (3) -Q (4)

E calcoliamo:

U12 = k (-Q)^2/a;

U13 = k (-Q)^2/a;

U14 = k Q^2/√2 a.

Lo si somma e si ottiene U = k (-2Q^2/a + Q^2/√2 a).

Ricordiamoci il principio di conservazione dell'energia: 1/2mvi^2 + Ui = 1/2mvf^2 + Uf e sapendo che abbiamo una certa velocità iniziale, una certa massa, una certa Ui e che la Uf è nulla dato che la carica avrà posizione finale tendente a infinito.

Nel penultimo punto, raggruppi per Q^2...

Per quanto riguarda il punto b) la carica sarà minore, perché avrai una minor energia potenziale iniziale.

 Ecco a te la risoluzione del quesito A