Nello spazio vuoto considera un piano di carica, con densità superficiale - 5,31 × 10^-5 C/m^2 e posto un verticale, e una pallina di massa m=5,46 g e carica q=8,92 nC. Nella risloxione del problema utilizza un sistema di riferimento cartesiano con l'asse x orizzontale, in direzione perpendicolare so piano di carica, e l'asse y verticale. Scegli come origine del sistema di riferimento il punto da cui parte la pallina e come verso negativo delle ascisse quello in cui punta la forza elettrostatica che agisce su q.
a. Individua, in direzionezverso e modulo, l'accelerazione a1 impressa alla pallina dalla sola forza elettrostatica e, quindi, l'accelerazione complessiva a della pallina calcolata tanendoa anche conto della forza peso.
b. Poni uguale a zero l'energia potenziale elettrostatica della pallina quando essa di trova nell'origine; in base a ciò, scrivi l'energia potenziale del sistema piano-pallina quando questa di trova in un punto di ascissa x, con x>0.
c. La pallina è lanciata con velocità iniziale v0 parallela al vettore - a e di modulo v0=5,81 m/s. Determina la forma della traiettoria percorsa dalla pallina a partire dall'istante un cui viene lanciata e, utilizzando il principio di conservazione dell'energia, determina le coordinate del punto P in cui essa raggiunge la massima distanza dall'origine (prima di invertire il verso del moto).
d. Calcola la distanza tra l'origine e il punto P. Poi verifica che questa è effettivamente la distanza percorsa da un punto materiale con velocità iniziale v0 e soggetto a un'accelerazione di modulo a e diretta in senso opposto a v0.
