Esempi di dumande nantu à a forza di Coulomb

9 Esempi di Dumande nantu à a Forza di Coulomb

1. Trè carichi sò disposti cum'è in l'imagine quì sottu. A forza di Coulomb subita da a carica B hè ... (k = 9 x 109 Nm2C-2, 1 μC = 10-6 C)
Esempiu di Forza di Coulomb Quistione 1

A. 09 x 10 1 N per caricà C

B. 09 x 10 1 N per caricà A

C. 18 x 10 1 N per caricà C

D. 18 x 10 1 N per caricà A

E. 36 x 10 1 N per caricà C

Discussione

Hè cunnisciutu chì :

q A = 10 µC = 10 x 10 -6 C = 10 -5 Coulomb

q B = 10 µC = 10 x 10 -6 = 10 -5 Coulomb

q C = 20 µC = 20 x 10 -6 = 2 x 10 -5 Coulomb

r AB = 0,1 metri = 10 -1 metri

r BC = 0,1 metri = 10 -1 metri

k = 9 x 10 9 Nm² C −2

Dumandatu : Forza di Coulomb subita da a carica B

Risposta :

Ci sò duie forze di Coulomb o forze elettriche chì agiscenu nantu à a carica B, vale à dì a forza di Coulomb trà e cariche A è B (F<sub> AB</sub> ) è a forza di Coulomb trà e cariche B è C (F <sub>BC</sub> ). A forza di Coulomb subita da a carica B hè a risultante di F <sub>AB</sub> è F <sub>BC</sub>.

Forza di Coulomb trà e cariche A è B:

Esempiu di Forza di Coulomb Quistione 2

A carica A hè pusitiva è a carica B hè pusitiva cusì chì F AB tende versu a carica C.

Forza di Coulomb trà e cariche B è C:

Esempiu di Forza di Coulomb Quistione 3

A carica B hè pusitiva è a carica C hè pusitiva cusì chì F BC tende versu a carica A.

Forza di Coulomb subita da a carica B:

F B = F BC – F AB = 180-90 = 90 N

A magnitudine di a forza di Coulomb subita da a carica B (F₂B ) hè di 90 Newton. A direzzione di F₂B hè a listessa chè a direzzione di F₂BC , vale à dì versu a carica A.

A risposta curretta hè B.

2. A magnitudine è a direzzione di a forza di Coulomb nantu à a carica B hè... ( k = 9 x 10 9 Nm 2 C −2 , 1 μC = 10 −6 C)

Esempiu di Forza di Coulomb Quistione 4

A. 2,5 k Q 2 r -2 à manca

B. 2,5 k Q 2 r -2 à diritta

C. 2 k Q 2 r -2 à manca

D. 2 k Q 2 r -2 à diritta

E. 1 k Q 2 r -2 à manca

Discussione

Hè cunnisciutu chì :

Carica A (q A ) = +Q

Carica B (q B ) = -2Q

Carica C (q C ) = -Q

A distanza trà e cariche A è B (r AB ) = r

A distanza trà e cariche B è C (r BC ) = 2r

k = 9 x 10 9 Nm² C −2

Dumandatu : a magnitudine è a direzzione di a forza di Coulomb nantu à carica B

Risposta :

Forza di Coulomb trà a carica A è a carica B:

Esempiu di Forza di Coulomb Quistione 5

A carica A hè pusitiva è a carica B hè negativa cusì chì a direzzione di F AB hè versu a carica A

Forza di Coulomb trà a carica B è a carica C:

Esempiu di Forza di Coulomb Quistione 6

A carica B hè negativa è a carica C hè negativa dunque a direzzione di F BC hè versu a carica A

A forza risultante chì agisce nantu à carica B:

F = F AB + F BC = 2 k Q 2 /r 2 + 0,5 k Q 2 /r 2 = 2,5 k Q 2 /r 2 = 2,5 k Q 2 r -2

A direzzione di a forza di Coulomb hè versu a carica A o à manca.

A risposta curretta hè A.

3. Dui cariche elettriche sò piazzate separatamente cum'è mostratu in a figura. A carica in A hè 8 µC è a forza attrattiva chì agisce nantu à e duie cariche hè 45 N. Sè a carica A hè spostata à diritta di 1 cm è k = 9.10 9 Nm 2 .C -2 , allora a forza attrattiva chì agisce nantu à e duie cariche hè...

A. 45 NEsempiu di Forza di Coulomb Quistione 7

B. 60 N

C. 80 N

D. 90 N

E. 120 N

Discussione

Hè cunnisciutu chì :

Carica elettrica à A (q A ) = 8 µC = 8 x 10 -6 Coulombs

A forza elettrica trà e duie cariche (F) = 45 Newton

A distanza trà e duie cariche (r AB ) = 4 cm = 0,04 metri = 4 x 10 -2 metri

Custante (k) = 9 x 10 9 Nm 2 .C -2

Quistione : A forza elettrica trà e duie cariche se a carica A hè spostata à diritta di 1 cm o 0,01 metri

Risposta :

Prima calculate a carica elettrica in B, dopu calculate a forza elettrica trà e duie cariche elettriche, se a carica elettrica in A hè spostata à diritta di 1 cm.

Carica elettrica in B :

Formula Legge di Coulomb :

F = k (qA ) (qB ) / r2

F r 2 = k (q A )(q B )

q B = F r 2 / k (q A )

Carica elettrica à B :

q B = (45)(4 x 10 -2 ) 2 / (9 x 10 9 )(8 x 10 -6 )

q B = (45)(16 x 10 -4 ) / 72 x 10 3

q B = (720 x 10 -4 ) / (72 x 10 3 )

q B = 10 x 10 -7 Coulomb

A forza elettrica trà e cariche elettriche A è B :

Sè a carica in A hè spostata à diritta di 1 cm, a distanza trà e duie cariche diventa 3 cm = 0,03 metri = 3 x 10 -2 metri

F = k (qA ) (qB ) / r2

F = (9 x 10⁻⁶ ) (8 x 10⁻⁶ )(10 x 10⁻⁷ ) / (3 x 10⁻² ) ²

F = (9 x 10³ ) (80 x 10-13 ) / (9 x 10-4 )

F = (1 x 10³ ) (80 x 10-13 ) / (1 x 10-4 )

F = (80 x 10⁻⁴ ) / (1 x 10⁻⁴ )

F = 80 Newton

A risposta curretta hè C.

4. Dui cariche elettriche P è Q chì sò à 10 cm di distanza sperimentanu una forza attrattiva di 8 N. Sè a carica Q hè spostata di 5 cm versu a carica P (1 µC = 10 -6 C è k = 9 x 10 9 Nm 2 .C -2 ), allora a forza elettrica chì si verifica hè...

A. 8 NEsempiu di Forza di Coulomb Quistione 8

B. 16 N

C. 32 N

D. 40 N

E. 56 N

Discussione

Hè cunnisciutu chì :

A distanza trà e cariche P è Q (r PQ ) = 10 cm = 0,1 m = 1 x 10 -1 m

A forza elettrica trà e cariche P è Q (F) = 8 N

Carica elettrica Q (q Q ) = 40 µC = 40 x 10 -6 C

Custante (k) = 9 x 10 9 Nm 2 .C -2

Quistione : A forza elettrica trà e cariche P è Q se a carica Q hè spostata di 5 cm versu a carica P

Risposta :

Prima calcula a carica elettrica P, dopu calcula a forza elettrica trà e duie cariche elettriche, se a carica elettrica Q hè spostata di 5 cm versu a carica P.

Carica elettrica P :

q P = F r 2 / k (q Q )

q P = (8)(1 x 10 -1 ) 2 / (9 x 10 9 )(40 x 10 -6 )

q P = (8)(1 x 10 -2 ) / 360 x 10 3

q P = (8 x 10 -2 ) / (36 x 10 4 )

q P = (1 x 10 -2 ) / (4,5 x 10 4 )

q P = (1/4,5) x 10 -6 Coulomb

A forza elettrica trà e cariche elettriche P è Q :

Sè a carica à Q hè spostata à manca di 5 cm, a distanza trà e duie cariche diventa 5 cm = 0,05 metri = 5 x 10 -2 metri

F = k (qP ) (qQ ) / r²

F = (9 x 10⁻⁶ ) ((1/4,5) x 10⁻⁶ )(40 x 10⁻⁶ ) / (5 x 10⁻⁶ ) ²

F = (2 x 10³ ) (40 x 10-6 ) / (25 x 10-4 )

F = (80 x 10⁻⁴ ) / (25 x 10⁻⁴ )

F = 3,2 x 10 1

F = 32 Newton

A risposta curretta hè C.

5. Fighjate a seguente maghjina di cariche elettriche. A forza elettrica subita da a carica q B hè 8 N (1 µC = 10 -6 C) è (k = 9.10 9 Nm 2 .C -2 ). Sè a carica q B hè spostata à 4 cm da A, allora a forza elettrica subita da q B hè avà...

A. 2 NEsempiu di Forza di Coulomb Quistione 9

B. 4 N

C. 6 N

D. 8 N

E. 10 N

Discussione

Hè cunnisciutu chì :

A distanza trà e cariche A è B (r AB ) = 2 cm = 0,02 m = 2 x 10 -2 m

A forza elettrica trà e cariche A è B (F) = 8 N

Carica elettrica A (q A ) = 2 µC = 2 x 10 -6 C

Custante (k) = 9 x 10 9 Nm 2 .C -2

Quistione : A forza elettrica trà e cariche A è B se a distanza trà e duie cariche hè di 4 cm

Risposta :

Prima calculate a carica elettrica B, dopu calculate a forza elettrica trà e duie cariche elettriche se a distanza trà e duie cariche elettriche hè 4 cm = 0,04 metri = 4 x 10 -2 metri.

Carica elettrica B :

q B = F r 2 / k (q A )

q B = (8)(2 x 10 -2 ) 2 / (9 x 10 9 )(2 x 10 -6 )

q B = (8)(4 x 10 -4 ) / (18 x 10 3 )

q B = (32 x 10 -4 ) / (18 x 10 3 )

q B = (32/18) x 10 -7

q B = (16/9) x 10 -7 Coulomb

A forza elettrica trà e cariche A è B :

F = k (qA ) (qB ) / r2

F = (9 x 10⁻⁶ ) (2 x 10⁻⁶ )((16/9) x 10⁻⁷ ) / (4 x 10⁻⁶ ) ²

F = (18 x 10³ ) ((16/9) x 10-7 ) / (16 x 10-4 )

F = (2 x 10³ ) (16 x 10-7 ) / (16 x 10-4 )

F = (2 x 10³ ) (1 x 10-7 ) / (1 x 10-4 )

F = (2 x 10⁻⁴ ) / (1 x 10⁻⁴ )

F = 2 Newton

A risposta curretta hè A.

6. Trè cariche elettriche sò situate à i punti d'angulu di u triangulu ABC cù a lunghezza di u latu AB = BC = 20 cm è a stessa magnitudine di carica (q = 2µC) cum'è in l'imagine à fiancu (k = 9.10 9 Nm 2 .C -2 , 1 µ = 10 -6 ). A magnitudine di a forza elettrica chì agisce nantu à u puntu B hè….

A. 0,9√3 NEsempiu di Forza di Coulomb Quistione 10

B. 0,9√2 N

C. 0,9 N

D. 0,81 N

E. 0,4 N

Discussione

Hè cunnisciutu chì:

Carica à u puntu A (q A ) = 2 µC = 2 x 10 -6 Coulomb

Carica à u puntu B (q B ) = 2 µC = 2 x 10 -6 Coulomb

Carica à u puntu C (q C ) = 2 µC = 2 x 10 -6 Coulomb

Distanza B à C (r BC ) = 20 cm = 0,2 metri = 2 x 10 -1 metri

Distanza B à A (r BA ) = 20 cm = 0,2 metri = 2 x 10 -1 metri

k = 9.10 9 Nm².C -2

Quistione: A magnitudine di a forza elettrica chì agisce nantu à u puntu B

Risposta:

A forza elettrica trà e cariche à i punti B è C:

F BC = k (q B )(q C ) / r BC 2

F BC = (9 x 10 9 )(2 x 10 -6 )(2 x 10 -6 ) / (2 x 10 -1 ) 2

F BC = (9 x 10⁶ ) (4 x 10⁻¹ ) / (9 x 10⁻² )

F BC = (36 x 10 -3 ) / (4 x 10 -2 )

F BC = 9 x 10 -1

F BC = 0,9 Newton

A carica elettrica à i punti B è C hè pusitiva, dunque a direzzione di a forza elettrica F BC hè à manca, luntanu da u puntu C.

A forza elettrica trà e cariche à i punti B è A:

F BA = k (q B )(q A ) / r BA 2

F BA = (9 x 10 9 )(2 x 10 -6 )(2 x 10 -6 ) / (2 x 10 -1 ) 2

F BA = (9 x 10⁶ ) (4 x 10⁻¹ ) / (9 x 10⁻² )

F BA = (36 x 10 -3 ) / (4 x 10 -2 )

F BA = 9 x 10 -1

F BA = 0,9 Newton

A carica elettrica à i punti B è A hè pusitiva, dunque a direzzione di a forza elettrica F BA hè versu u bassu, luntanu da u puntu A.

E duie forze elettriche formanu un angulu rettu, dunque a forza elettrica risultante chì agisce à u puntu B hè calculata cù a formula pitagorica.

Esempiu di Forza di Coulomb Quistione 11

A risposta curretta hè B.

7. Fighjate a seguente imagine!

Trè cariche Q1 , Q2 è Q3 sò situate à e punte di un triangulu rettangulu ABC. A lunghezza di AB = BC = 30 cm. Dati k = 9.10 9 Nm2.C - 2 è 1 µ = 10-6, tandu a forza Coulomb risultante nantu à a carica Q1 hè ….

A. 1 NEsempiu di Forza di Coulomb Quistione 12

B. 5 N

C. 7 N

D. 10 N

E. 12 N

Discussione

Hè cunnisciutu chì:

Carica à u puntu A (q A ) = 3 µC = 3 x 10 -6 Coulomb

Carica à u puntu B (q B ) = -10 µC = -10 x 10 -6 Coulomb

Carica à u puntu C (q C ) = 4 µC = 4 x 10 -6 Coulomb

Distanza B à C (r BC ) = 30 cm = 0,3 metri = 3 x 10 -1 metri

Distanza B à A (r BA ) = 30 cm = 0,3 metri = 3 x 10 -1 metri

k = 9.10 9 Nm².C -2

Quistione: Forza resultante di Coulomb à u puntu B

Risposta:

A forza elettrica trà e cariche à i punti B è C:

F BC = k (q B )(q C ) / r BC 2

F BC = (9 x 10 9 )(10 x 10 -6 )(4 x 10 -6 ) / (3 x 10 -1 ) 2

F BC = (9 x 10⁶ ) (40 x 10⁻¹ ) / (9 x 10⁻² )

F BC = (360 x 10 -3 ) / (9 x 10 -2 )

F BC = 40 x 10 -1

F BC = 4 Newton

A carica elettrica à u puntu B hè negativa è a carica elettrica à u puntu C hè positiva, dunque a direzzione di a forza elettrica F BC hè à diritta versu u puntu C.

A forza elettrica trà e cariche à i punti B è A:

F BA = k (q B )(q A ) / r BA 2

F BA = (9 x 10 9 )(10 x 10 -6 )(3 x 10 -6 ) / (3 x 10 -1 ) 2

F BA = (9 x 10⁶ ) (30 x 10⁻¹ ) / (9 x 10⁻² )

F BA = (270 x 10 -3 ) / (9 x 10 -2 )

F BA = 30 x 10 -1

F BA = 3 Newton

A carica elettrica à u puntu B hè negativa è a carica elettrica à u puntu A hè positiva, dunque a direzzione di a forza elettrica F BA hè in sù versu u puntu A.

E duie forze elettriche formanu un angulu rettu, dunque a forza elettrica risultante chì agisce à u puntu B hè calculata cù a formula pitagorica.

Esempiu di Forza di Coulomb Quistione 13

A risposta curretta hè B.

8. Trè cariche elettriche sò pusizionate à i punti d'angulu di u triangulu ABC cù a lunghezza di u latu AB = BC = 20 cm è a listessa dimensione di carica (q = 2µC) cum'è in l'imagine à fiancu (k = 9.109 Nm2.C-2, 1 µ = 10-6). A magnitudine di a forza elettrica Esempiu di Forza di Coulomb Quistione 14travaglià à u puntu B hè….

  1. 0,9√3 N
  2. 0,9√2 N
  3. 0,9 N
  4. 0,81 N
  5. 0,4 N

Discussione

Hè cunnisciutu chì:
A carica à u puntu A (qA) = 2 µC = 2 x 10-6 Coulomb
A carica à u puntu B (qB) = 2 µC = 2 x 10-6 Coulomb
A carica à u puntu C (qC) = 2 µC = 2 x 10-6 Coulomb
Distanza da B à C (rBC) = 20 cm = 0,2 metri = 2 x 10-1 metre
Distanza da B à A (rBA) = 20 cm = 0,2 metri = 2 x 10-1 metre
k = 9.109 Nm2.C-2
Dumandatu: A magnitudine di a forza elettrica chì agisce à u puntu B
Risposta:

A forza elettrica trà e cariche à i punti B è C:
FBC = k (qB)(qC) / rBC2
FBC = (9 x 109)(2 x 10-6)(2 x 10-6) / (2 x 10-1)2
FBC = (9 x 109)(4 x 10-12) / (4 x 10-2)
FBC = (36 x 10-3) / (4 x 10-2)
FBC = 9 x 10-1
FBC = 0,9 Newtoni
A carica elettrica in i punti B è C hè positiva, dunque a direzzione di a forza elettrica F hèBC à manca, luntanu da u puntu C.

A forza elettrica trà e cariche à i punti B è A:
FBA = k (qB)(qA) / rBA2
FBA = (9 x 109)(2 x 10-6)(2 x 10-6) / (2 x 10-1)2
FBA = (9 x 109)(4 x 10-12) / (4 x 10-2)
FBA = (36 x 10-3) / (4 x 10-2)
FBA = 9 x 10-1
FBA = 0,9 Newtoni
A carica elettrica in i punti B è A hè positiva, dunque a direzzione di a forza elettrica F hèBA in ghjò, luntanu da u puntu A.

E duie forze elettriche formanu un angulu rettu, dunque a forza elettrica risultante chì agisce à u puntu B hè calculata cù a formula pitagorica.
Esempiu di Forza di Coulomb Quistione 15A risposta curretta hè B.

9. Fighjate a seguente imagine!
Trè cariche Q1,Q2, è Q3 hè à a punta di u triangulu rettangulu ABC. A lunghezza di AB = BC = 30 cm. Si sà chì Esempiu di Forza di Coulomb Quistione 16k = 9.109 Nm2.C-2 è 1 µ = 10-6 tandu a forza resultante di Coulomb nantu à carica Q1 hè….

  1. 1 N
  2. 5 N
  3. 7 N
  4. 10 N
  5. 12 N

Discussione
Hè cunnisciutu chì:
A carica à u puntu A (qA) = 3 µC = 3 x 10-6 Coulomb
A carica à u puntu B (qB) = -10 µC = -10 x 10-6 Coulomb
A carica à u puntu C (qC) = 4 µC = 4 x 10-6 Coulomb
Distanza da B à C (rBC) = 30 cm = 0,3 metri = 3 x 10-1 metre
Distanza da B à A (rBA) = 30 cm = 0,3 metri = 3 x 10-1 metre
k = 9.109 Nm2.C-2
Dumandatu: Forza resultante di Coulomb à u puntu B
Risposta:
A forza elettrica trà e cariche à i punti B è C:
FBC = k (qB)(qC) / rBC2
FBC = (9 x 109)(10 x 10-6)(4 x 10-6) / (3 x 10-1)2
FBC = (9 x 109)(40 x 10-12) / (9 x 10-2)
FBC = (360 x 10-3) / (9 x 10-2)
FBC = 40 x 10-1
FBC = 4 Newtoni
A carica elettrica à u puntu B hè negativa è a carica elettrica à u puntu C hè positiva, dunque a direzzione di a forza elettrica F hèBC à diritta versu u puntu C.

A forza elettrica trà e cariche à i punti B è A:
FBA = k (qB)(qA) / rBA2
FBA = (9 x 109)(10 x 10-6)(3 x 10-6) / (3 x 10-1)2
FBA = (9 x 109)(30 x 10-12) / (9 x 10-2)
FBA = (270 x 10-3) / (9 x 10-2)
FBA = 30 x 10-1
FBA = 3 Newtoni
A carica elettrica à u puntu B hè negativa è a carica elettrica à u puntu A hè positiva, dunque a direzzione di a forza elettrica F hèBA finu à u puntu A.
 
E duie forze elettriche formanu un angulu rettu, dunque a forza elettrica risultante chì agisce à u puntu B hè calculata cù a formula pitagorica.
Esempiu di Forza di Coulomb Quistione 18A risposta curretta hè B.

Fonte di a dumanda:

Dumande di Fisica di l'Esame Naziunale per u Liceu / Liceu Prufessiunale

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